霍尔效应法测量磁场.ppt

2017-4-3 1霍尔效应法测量磁场霍尔效应法测量磁场大学物理实验中心 2017-4-3 2实验目的实验目的?了解霍尔效应法测量磁场的原理和方法?测定霍尔元件的霍尔灵敏度?用霍尔效应法测量通电螺线管轴线上的磁场?用霍尔效应法测量通电线圈轴线上的磁场, 验证磁场跌加原理,验证亥姆霍兹线圈中央存在均匀磁场磁场测量方法磁场测量方法?核磁共振法测量磁场?感应法测量磁场?霍尔效应法测量磁场等 2017-4-3 3霍尔效应法测量磁场霍尔效应法测量磁场?什么是霍尔效应 2017-4-3 4 电场力 qvB f B?洛仑兹力 l UqqE f DD E '??两个力大小相等 BIKd BIRd BInq U HH HH H DD??? 1 '其中: nqvld I H? 2017-4-3 5实验原理实验原理 BIK U HH DD?'K H的大小与材料的性质及薄片的尺寸有关 nqd K H1? 2017-4-3 6建立实验环境建立实验环境无限长螺线管内存在均匀磁场 nIuB 0?长直螺线管端部处 nIuB 0 '2 1?长直螺线管中部 nIuB 0? K4 K3 2017-4-3 7理论联系实际理论联系实际 U DD ’并不仅是霍尔效应产生霍尔电压,而是综合效应的综合结果。 U DD ’ =U H +U t +U N +U s +U 0 因此必须消除附加效应(爱廷豪森 U t、能斯拖 U N、里纪-勒杜克 U s、不等势电压 U 0)在U DD ’中的贡献。 + B、+I H U 1 =U H+U t +U N +U s +U 0 +B 、-I H U 2 =- U H -U t +U N +U s -U 0 -B 、 -I H U 3 = U H +U t -U N -U s -U 0 -B 、+I H U 4 =- U H -U t -U N -U s +U 0?? tH HUUUUUU U?????? 43214 1 2017-4-3 8仪器操作及调节仪器操作及调节?螺线管激励电流选 1000mA ; ?霍尔电流选 ; ? K3 改变 I H、 K4 改变 I(B)的方向; ? K5 线圈通电选择、 K6 选择 L1 、 L2 通电组合。 2017-4-3 9实验内容实验内容?测量通电螺线管轴线上的磁感应强度 B; ?测量左线圈 L1 单独通电时,其轴线上的 B; ?测量右线圈 L2 单独通电时,其轴线上的 B; ?测量亥姆霍兹线圈通电时,其轴线上的 B。 2017-4-3 10实验要求实验要求?画出通电螺线管轴线上 B曲线,验证 B 0 =B 20 /2。?在同一坐标中画出左线圈 L1 、右线圈 L2 、亥姆霍兹线圈轴线上 B曲线,再画出左线圈 L1+ 右线圈 L2 B 曲线(用虚线画出)。验证磁场迭加原理,亥姆霍兹线圈中间部分存在均匀磁场。有 4条曲线。