❶ 大学物理实验2-22霍尔效应测磁场的实验报告咋写啊
实验目的:
1、 了解霍尔现象的基本原理
2、 学习用霍尔元件测磁场的基本方法
3、 熟悉霍尔元件的一些特性
实验仪器:
霍尔效应测试仪、直流稳流电源(两路)、毫伏电压表(万用表直流毫伏档)、
实验原理:1879,美国物理学家霍尔
在长方形薄金属板两边接一个灵敏电流计,如图中所示.沿长轴方向通上电流I,若在长方形法线方向加以磁场,这时灵敏电流计立即发生偏转.这个现象称为“霍尔效应”,而且这个电位差UH与电流I及磁感应强度B成正比,与薄板的厚度d成反比.
UH= RH•(I×B)÷d
霍尔效应中的几个物理量关系公式:
洛仑兹力: F = qvB
静电力: F = qE= qUH / b(霍尔片的宽度)
霍尔片中的工作电流:P410
I =nqvbd n:载流子浓度
bd:横截面积(lh)
v:载流子移动速度
霍尔电压: KH=1/nqd (霍尔系数)
实验步骤:
1、熟悉仪器的使用:
2、注意保护霍尔元件:
霍尔片工作电流不容许超过10mA!
3、注意正确操作开关防止触电、电火花伤人
4、验证霍尔现象:
测量霍尔电流、电压以及电磁铁电流,分析他们之间的关系
❷ 霍尔效应实验计算霍尔系数时公式Rh=Vd/IB中的B用的是哪个数据
B:外磁场,标准单位(SI)是:特斯拉,符号:T。
Uh:霍尔电压,标准单位(知SI)是:伏特,符号:V;
d:霍尔样品沿着磁场的尺寸,标准单位(SI)是:米,符号:m;
Is:通过霍尔样品的电流,标准单位(SI)是:安培,符号:A;
霍尔效应是一种磁敏效应,一般在半导体薄片的长度X方向上施加磁感应强度为B的磁场,则在宽度Y方向上会产生电动势UH,这种现象即称为霍尔效应。
(2)霍尔装置测弹性模量实验报告数据扩展阅读:
霍尔效应在应用技术中特别重要。已在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有:在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关,等等。
例如汽车点火系统,设计者将霍尔传感器放在分电器内取代机械断电器,用作点火脉冲发生器。这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压,控制电控单元(ECU)的初级电流。
相对于机械断电器而言,霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护,能够适应恶劣的工作环境,还能精确地控制点火正时,能够较大幅度提高发动机的性能,具有明显的优势。
❸ 霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告包含:实验目的、实验仪器设备、实验的基本构思和原版理、实验数据记权录及处理、实验结论、注意事项等。
1、目的与要求:
(1)了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;
(2) 观察磁电效应现象;
(3) 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。
2、仪器与装置:霍尔效应实验仪;
3、原理:根据霍尔效应,测量磁感应强度原理,利用提供的仪器测试所给模型测量面上的一维(上下方向)磁分布。
(3)霍尔装置测弹性模量实验报告数据扩展阅读
内容及步骤:
1、仪器调整:
(1)按图连接、检查线路,并调节样品支架,使霍尔片位于磁场中间;
(2)逆时针将、调节旋钮旋至最小;
(3)分别将输出、输出接至实验仪中、换向开关;
(4)用导线将、输入短接,通过调零旋钮将、显示调零;
(5)选择、向上关闭为、的正方向。
2、 测量内容:
(1)测绘曲线:保持不变,按要求调节,分别测出不同下的四个值,将数据记录在表格中;
(2)测绘曲线:保持不变,测出不同下四个值;
(3)测VAC:取,在零磁场下()测,则VAC=10;
(4)确定样品导电类型:选、为正向,根据所测得的的符号,判断样品的导电类型。
❹ 霍尔效应实验报告如何用实验测量霍尔元件的灵敏度设计实验
求出U:I为斜率K1,K1=灵敏度乘以B。用斜率除以磁通量,B=CIm
❺ 霍尔效应测磁场的实验结果
1、 当霍尔电压保持恒定,改变励磁电流时,测量得到的霍尔电压随励磁电流的增加而增加,通过作图发现二者之间也满足线性关系。
2、 当励磁电流保持恒定,改变霍尔电流时,测量得到的霍尔电压随霍尔电流的增加而增加,通过作图发现二者之间满足线性关系。
❻ 大学物理实验霍尔效应报告
霍尔感应的是垂直于其芯片表面的磁场强度,所以要注意的是放置的位置要垂直于磁力线方向,这样测量的结果才会较准。
霍尔效应测磁场,只能测出垂直于电流方向的磁场.所以,必须保证电流方向与磁场方向垂直,否则测出的磁场只是垂直于电流方向的分量,测量值偏小.
综上,电流方向应与磁场方向垂直,或者转动霍尔元件方向直到示数最大.
❼ 从研究霍尔电压与工作电流,霍尔电压与磁场,电磁铁缝隙中心线上磁场的分布的实验数
1.霍尔电压与工作电流成正比;
2.霍尔电压与磁感应强度成正比;
3.电磁铁中心线上的磁感应强度在电磁铁内部变化不大,在接近两端的位置急剧降低。
❽ 霍尔效应实验报告预习怎么写
实验报告——霍尔效应
勾天杭
PB05210273
4+
数据处理:
1
、保持
Im=0.45A
不变,作
Vh
—
Is
曲线
注意有效位数的选取
1
3.5
1.5
5.2325
2
6.9725
2.5
8.715
3
10.455
3.5
12.1875
4
13.92
4.5
15.6575
Linear Regression for Data1_F:
处理数据要有误差分析
Y = A + B * X
Parameter
Value
Error
------------------------------------------------------------
A
0.02539
0.00368
B
3.4744
0.00124
------------------------------------------------------------
R
SD
N
P
------------------------------------------------------------
1
0.00401
8
<0.0001
------------------------------------------------------------
2
、保持
Is=4.5mA
不变,作
Vh
—
Im
曲线
有效数字的保留
Im
Vh
0.1
3.3775
0.15
5.05
0.2
6.7825
0.25
8.5375
0.3
10.3
0.35
12.145
0.4
13.9075
0.45
15.6525
Linear Regression for Data3_F:
Y = A + B * X
Parameter
Value
Error
------------------------------------------------------------
A
-0.22551
0.04643
B
35.25298
0.15586
------------------------------------------------------------
R
SD
N
P
------------------------------------------------------------
0.99994
0.05051
8
<0.0001
------------------------------------------------------------
3
、在零电场下取
Is=0.1mA
,测得
V
σ
=9.21mV
;
-9.20mV
mV
V
205
.
9
4
、确定样品的导电类型:
假设样品中的载流子为空穴,
则载流子的速度方向与电流一致。
可以判定,
此时正电荷受力
向上,即上边积累正电荷,下边无电荷。如果实验测得
U
粉白
>0
,说明假设是正确的。反之,
载流子为电子。实验结果为
U
粉白
<0
。∴载流子为电子。
下面计算
R
H
,
n
,
σ
,
μ
。
线圈参数
=4400GS/A
;
d=0.20mm
;
b=3.0mm
;
L=5.0mm
取
步
骤一
中
的数
据,
Im=0.45A
;
由
线性
拟合
所
得直
线
的斜
率为
3.4744
(
Ω
)
。
结合
d
B
I
R
V
s
H
H
;
B=Im*
线圈参数
=1980GS=0.198T
;有
4744
.
3
d
B
R
H
Ω
。
若取
d
的单位为
cm
;磁场单位
GS
;电位差单位
V
;电流单位
A
;电量单位
C
;代入数值
,
得
R
H
=3509.5cm
3
/C
。
n=1/R
H
e=1.78*10
15
cm
-3
。
bd
V
L
I
s
=0.09053(S/m)
;
H
R
=3.17715(cm
2
/Vs)
。
思考题:
1
、若磁场不恰好与霍尔元件片底法线一致,对测量结果有何影响,如果用实验方法判断
B
与元件发现是否一致?
如左图,
若磁场方向与法线不一致,
载流子不但在上
下方向受力,
前后也受力
(为洛仑兹力的两个分量)
;
而我们把洛仑兹力上下方向的分量当作合的洛仑兹
力来算,
导致测得的
Vh
比真实值小。
从而,
RH
偏小,
n
偏大;
σ
偏大;
μ
不受影响。可测量前后两个面的
电势差。若不为零,则磁场方向与法线不一致。
2
、能否用霍尔元件片测量交变磁场?
电荷交替在上下面积累,不会形成固定的电势差
,
所以
不可能测量交变的磁场
我认为可以用霍尔元件侧交变磁场。由于霍尔效应建立所需时间很短
(10-12~10-14s),
因此
霍尔元件使用交流电或者直流电都可。
交流电时,
得到的霍尔电压也是交变的。
根据本试验
中的方法,可求得磁感应强度的有效值;磁场的频率应与磁化电流的频率一致。
❾ 霍尔传感器法测量材料形变实验报告
1.拉伸法测量杨氏模量
◆原理:本实验采用光杠杆放大法进行测量。弹性杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的物理量,实验表明,在弹性范围内,正应力(单位横截面积上垂直作用力与横截面积之比,)与线应变(物体的相对伸长)成正比,即
这个规律称为虎克定律。式中的比例系数称为杨氏模量,单位N/m2。
◆提问:一个不规则形状的刚性材料,应该如何测量其杨氏模量?
◆提问:拉伸法测量杨氏模量,除了用光杠杆法测量钢丝的微小伸长量之外,还需要什么测量工具?
◆公式:,式中叫做光杠杆的放大倍数。
2.测量圆环的转动惯量
◆结构:三线摆是上、下两个匀质圆盘,通过三条等长的摆线(摆线为不易拉伸的细线)连接而成。
◆原理:三线摆的摆动周期与摆盘的转动惯量有一定关系,所以把待测样品放在摆盘上后,三线摆系统的摆动周期就要相应地随之改变。这样,根据摆动周期、摆盘质量以及有关的参量,就能求出摆动系统的转动惯量。
◆公式:
◆学生在实验过程中容易出现的问题:
1.三线摆、扭摆没有调水平;
2.测量转动惯量时摆角大于5度;
3.光电门的摆放位置不是在三线摆、扭摆的摆动时平衡位置附近;
4.在拉伸法测量杨氏模量实验中,学生误将望远镜的读数看成是钢丝的伸长量。
❿ 大学物理霍尔效应实验数据的函数关系图中为什么截距不为零
霍尔效应实验中同时伴随很多附属效应(所以实验一般是来回改变励磁电流、工作电流的方向,使得最终结果能抵消一些附属效应),但是并非所有附属效应都能抵消的,所以实际霍尔效应的实验中有很多干扰。
另外,磁场一般都被铁芯强化过,铁磁质的磁滞、矫顽力也对结果会有影响。
而且实验测量本身就有误差,实际的拟合曲线截距不为0很正常。