霍尔元件灵敏度的测量讲课教案.doc

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1、霍尔元件灵敏度的测量精品文档西北工业大学设计性基础物理实验报告班级：11051401姓名：日期：2016.05.27霍尔元件灵敏度的测量一、实验目的测量置于螺线管中部霍尔元件的灵敏度。二、实验仪器（名称、型号及参数）可调直流双路输出稳压电源一台（E1：0-5VE2：0-20V）数字式万用表（限用直流电流2mA量程档）未知阻值的电阻R0直流多值电阻箱3个（只有R1阻值准确）TH-S螺线管磁场实验仪单刀单掷开关、导线三、实验原理1.霍尔效应任何导体中通过电流时，若存在垂直于电流方向的磁场，则导体内部产生与电流和磁场方向都垂

2、直的电场。2.测量计算方法收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档当霍尔电场力与洛伦兹力平衡时，霍尔片中载流子不再迁移，霍尔片上下两个平面间会形成霍尔电压，且霍尔电压与电场强度成正比，流过器件的霍尔电流与电子定向运动速度成正比，则UH=KHISB其中KH为比例系数，即霍尔元件的灵敏度。3.不等位电位差可以通过取霍尔电压平均值来消除。一、实验内容与方法1、测量未知电阻R0、万用表内阻r如图1连接线路，取U=4V，R1=2KΩ，测量I1，取下R0，替换为R2,，调节数值使万用表读数与前一致，则R2数值为R0。如图2连接

3、线路，调节R1=2KΩ，得到I2；调节R1’=3KΩ，得到I3，计算可得r。2、测量励磁电流、霍尔电流、霍尔电压如图3连接电路，调节R1=4KΩ，根据等势点，可得励磁电流IM。如图4连接电路，取R1=200Ω，根据R1和万用表内阻的比例可得霍尔电流IS。如图5连接电路，将图4和图3连接到一起，取合适的R2值使得万用表读数为0，取R=1Ω此时R两端电压为霍尔电压，使用图6电路图得到电流表示数，计算霍尔电压。二、实验数据记录与处理（列表记录数据并写出主要处理过程）图1：I1=1.845mAR0=9.5Ω图2：I2=1.84

4、7mAI3=1.251mAR1=2000ΩR1’=3000Ω解方程组得r=98.99Ω图3：R1=4000ΩI=0.965mAIM==0.963mA图4：R1=200ΩI万=0.698mAIs=0.698+6.98=7.678mA图5、图6：R2=13111.5ΩI万=0.002mAR=R万98.99ΩU=0.02*98.99=1.98V收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档一、实验分析与讨论1.霍尔元件电流端电阻数百欧姆，其工作电流不能超过10mA，以免损坏霍尔元件，应详细计算出各个电路中保护电阻的大概数值之后

5、进行测量。2.霍尔电极不对称，两极间有附加的不等电位差，应多次测量，取平均值来消除该误差，但是因为实验时间有限，因此只测量一次，存在误差。3.由于焊点之间接触电阻不同导致焊点之间温度不同，由能斯特方程，会在两板间形成附加的电势差，引起实验误差。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除