霍尔效应实验报告.doc

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大 学
本<专>科实验报告
课程名称：
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学 院：
系：
专 业：
年 级：
学 号：
指导
成 绩：
年 月 电流
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,霍尔元件的霍尔电压输出端接毫伏表,测量霍尔电势的值。
三．主要实验仪器：
ZKY-HS霍尔效应实验仪
包括电磁铁、二维移动标尺、三个换向闸刀开关、霍尔元件及引线。
KY-HC霍尔效应测试仪
四．实验内容：
1、研究霍尔效应及霍尔元件特性
① 测量霍尔元件灵敏度KH,计算载流子浓度n〔选做。
② 测定霍尔元件的载流子迁移率μ。
③ 判定霍尔元件半导体类型〔P型或N型或者反推磁感应强度B的方向。
④ 研究与励磁电流、工作〔控制电流IS之间的关系。
2、测量电磁铁气隙中磁感应强度B的大小以及分布
① 测量一定IM条件下电磁铁气隙中心的磁感应强度B的大小。
② 测量电磁铁气隙中磁感应强度B的分布。
五．实验步骤与实验数据记录：
1、仪器的连接与预热
将测试仪按实验指导说明书提供方法连接好,接通电源。
2、研究霍尔效应与霍尔元件特性
① 测量霍尔元件灵敏度KH,计算载流子浓度n。〔可选做。
,使用特斯拉计测量此时气隙中心磁感应强度B的大小。
移动二维标尺,使霍尔元件处于气隙中心位置。
调节=……、〔,记录对应的霍尔电压VH填入 表〔1,描绘IS—VH关系曲线,求得斜率K1<K1=VH/IS>。
据式〔6可求得KH,据式〔5可计算载流子浓度n。
② 测定霍尔元件的载流子迁移率μ。
调节=……、〔,记录对应的输入电压降VI填入表4,描绘IS—VI关系曲线,求得斜率K2〔K2=IS/VI。
若已知KH、L、l,据〔8式可以求得载流子迁移率μ。
判定霍尔元件半导体类型〔P型或N型或者反推磁感应强度B的方向
根据电磁铁线包绕向及励磁电流IM的流向,可以判定气隙中磁感应强度B的方向。
根据换向闸刀开关接线以及霍尔测试仪IS输出端引线,可以判定IS在霍尔元件中的流向。
根据换向闸刀开关接线以及霍尔测试仪VH输入端引线,可以得出VH的正负与霍尔片上正负电荷积累的对应关系
d. 由B的方向、IS流向以及VH的正负并结合霍尔片的引脚位置可以判定霍尔元件半导体的类型〔P型或N型。反之,若已知I
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S流向、VH的正负以及霍尔元件半导体的类型,可以判定磁感应强度B的方向。
③ 测量霍尔电压与励磁电流的关系
霍尔元件仍位于气隙中心,调节=,调节=100、200……1000mA〔间隔为100mA,分别测量霍尔电压值填入表〔2,并绘出-曲线,验证线性关系的范围,分析当达到一定值以后,-直线斜率变化的原因。
3、测量电磁铁气隙中磁感应强度B的大小及分布情况
① 测量电磁铁气隙中磁感应强度B的大小
调节励磁电流IM为0—1000mA范围内的某一数值。
移动二维标尺,使霍尔元件处于气隙中心位置。
调节=……、〔,记录对应的霍尔电压VH填入