大学物理实验系列——霍尔元件磁场测量讲义 (2).ppt

霍尔元件测磁场
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实 验 目 的
。
，测量霍尔电压与相关的物理量之间的关系曲线。
“对称测量法”消除附加效应的影响。
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处在磁场中的载流导体或半导体，如果磁场方向和电流方向垂直，则在与磁场和电流都垂直的方向上出现横向电场，这就是霍尔效应。所产生的电场称霍尔电场，相应的电位差称霍尔电压。产生霍尔效应的载流体称霍尔元件。
实 验 原 理
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IS
y
A
B
X
z
霍尔电压
霍尔元件灵敏度KH
霍尔电压UH 、霍尔电流 IS 、磁感应强度B 相互垂直。 IS、B 有一个改变方向，UH 的方向随之改变；IS 、B 同时改变方向时， UH 的方向不变。
磁感应强度
霍尔电流
霍尔元件
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以及热磁效应产生的温差引起的附加电势差UR
（能斯脱Nernst效应和纪- 勒杜克Righi-Leduc效应）

（厄廷豪森Etinghausen效应）
U0、UN、 UR可以通过改变 IS 或B 的方向予以消除
与霍尔电压UH同时存在的附加电压主要有：
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附加电压的消除方法
保持磁感应强度B 和霍尔电流 IS 大小不变，测量U
+B +IS ： U1 = UH+ UE+ UR+ UN+ UO
+B，-IS ： U2 =- UH- UE+ UR+ UN- UO
-B， -IS ： U3 = UH+ UE - UR - UN - UO
-B，+IS ： U4= - UH- UE- UR- UN+ UO
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霍尔效应实验仪
霍尔电流IS的输入和换向开关
励磁电流IM的输入和换向开关
电压Uσ和霍尔电压UH