霍爾效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-在線(xiàn)瀏覽
2025-07-01 03:55本頁(yè)面
【正文】 ）薄片放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，并讓薄片平面與磁場(chǎng)方向（如Y方向）垂直。如在薄片的橫向（X方向）加一電流強(qiáng)度為的電流，那么在與磁場(chǎng)方向和電流方向垂直的Z方向?qū)a(chǎn)生一電動(dòng)勢(shì)?；舳l(fā)現(xiàn)，霍耳電壓與電流強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，與磁場(chǎng)方向薄片的厚度d反比，即 （1）式中，比例系數(shù)R稱(chēng)為霍耳系數(shù)，對(duì)同一材料R為一常數(shù)。如果霍耳元件的靈敏度K知道（一般由實(shí)驗(yàn)室給出），再測(cè)出電流和霍耳電壓，就可根據(jù)式 （3）算出磁感應(yīng)強(qiáng)度B。當(dāng)沿X方向通以電流后，載流子（對(duì)N型半導(dǎo)體是電子）e將以平均速度v沿與電流方向相反的方向運(yùn)動(dòng)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，電子將受到洛侖茲力的作用，其大小為方向沿Z方向。當(dāng)和達(dá)到靜態(tài)平衡后，有，即，于是電荷堆積的兩端面（Z方向）的電勢(shì)差為 （4）通過(guò)的電流可表示為式中n是電子濃度，得 （5）將式（5）代人式（4）可得可改寫(xiě)為該式與式（1）和式（2）一致，就是霍耳系數(shù)。七、實(shí)驗(yàn)器材：霍耳效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng)裝置，含集成霍耳器件、螺線(xiàn)管、穩(wěn)壓電源、數(shù)字毫伏表、直流毫安表等。要求工作電流和勵(lì)磁電流都固定，并讓mA，逐點(diǎn)（約1215個(gè)點(diǎn)）測(cè)試霍耳電壓，記下和K的值，同時(shí)記錄長(zhǎng)直螺線(xiàn)管的長(zhǎng)度和匝數(shù)等參數(shù)。螺線(xiàn)管左右接線(xiàn)柱（即“紅”、“黑”）分別接勵(lì)磁電流IM的“正”、“負(fù)”，這時(shí)磁場(chǎng)方向?yàn)樽筮匩右邊S。螺線(xiàn)管勵(lì)磁電流IM調(diào)到“0A”，記下毫伏表的讀數(shù)（此時(shí)勵(lì)磁電流為0，霍爾工作電流仍保持不變）。將霍耳元件在螺管線(xiàn)軸線(xiàn)方向左右調(diào)節(jié)，讀出霍耳元件在不同的位置時(shí)對(duì)應(yīng)的毫伏表讀數(shù)，對(duì)應(yīng)的霍耳電壓。（開(kāi)始電壓變化快的時(shí)候位置取密一點(diǎn)，電壓變化慢的時(shí)候位置取疏一點(diǎn)）。計(jì)算霍爾電壓時(shí)，VVVV4方向的判斷：按步驟（4）的方向連線(xiàn)時(shí)，IM、
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