霍尔效应法测量磁场.docx

班级
姓名
学号
日期
实验名称
霍尔效应法测量磁场
组号
仪器用具（报告）：
TH-S型螺线管磁场实验仪、TH-H/S型霍尔效应/螺线管磁场测试仪
实验目的（预习）：
了解霍尔效应产生的机理。
掌握用霍尔器件测量磁场的原理和基本方法。
学习消除伴随霍尔效应的集中副效应对测量结果影响的方法。
研究通电长直螺线管内轴向磁场的分布。
实验原理（预习）：
霍尔效应是磁电效应的一种，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这个电势差就被叫做霍尔电势差。
导体中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。
因此，对于一个已知霍尔系数的导体，通过一个已知方向、大小的电流，同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小，就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。
实验步骤（报告）：
，K1、K2、K3都断开，注意Is和Im 不可接反,将Is和Im调节旋钮逆时针方向旋到底，使其输入电流趋于最小状态。        
，慢慢将霍尔器件移到螺线管的中心位置( X1=14cm ,X2=0) (注：以相距螺线管两端口等远的中心位置为坐标原点，则探头离中心的距离为X=14-X1-X2) 。打开测试仪电源，按下“测量选择”按钮，合上闸刀开关K3 ,调节Im=,  弹出“测量选择”按钮，依次按表1调节Is,测出相应的V1,V2,V3,V4,绘制VH-Is曲线。 
3. 调节Is=, 按下“测量选择” 按钮，依次按表2
调节Im测出相应的V1,V2,V3,V4,绘制VH-Im曲线(注：改变Im时要快，每测好一组数据断开闸刀开关K3后再记录数据,避免螺线管发热)。 
4. 调节Is=，Im=，X1=0 ,X2=0依次按表3调节X1 ,X2测出相应的V1,V2,V3,V4,记录KH和 n,绘制B-X曲线,验证螺线管端口的磁感应强度为中心位置的1/2(注：调节探头位置时应将闸刀开关K1，K3断开). 
，断开三个闸刀开关，关闭电源拆线收拾仪器。
数据处理及误差计算（报告）：
原始实验数据粘贴处

实验结果分析：
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。
问题讨论：
1、霍耳元件为什么