霍尔效应法测量磁场.docx

实验八霍尔效应法测量磁场
【实验目的】
. 了解霍尔器件的工作特性。
.掌握霍尔器件测量磁场的工作原理。
.用霍尔器件测量长直螺线管的磁场分布。
.考查一对共轴线圈的磁耦合度。
【实验仪器】
长直螺线管、亥姆霍兹线圈、霍尔效应圈的半径时，将构成亥姆霍兹线圈，从而可以得到场强
不太强的均匀磁场，但当这一对共轴线圈的间距不等于半径时，其轴线上的磁场分布将随着距离的改变而
改变，可呈现出如图 5的a、b、c所示的欠耦合、耦合，过耦合状态，两线圈的磁场耦合度可以通过霍尔
器件来测量。
图5

霍尔效应测磁实验仪是利用 n型错（Ge）霍尔器件作为测磁传感器的物理实验仪器， 它由以下几部分组成：
霍尔测磁传感器，使用四芯屏蔽式耦合电缆，霍尔效应测磁仪以数显形式提供 0〜800mA的励磁电流、0〜 10mA的霍尔片工作电流及显示被测量的霍尔电势（后有换档开关） 。长直螺线管：L= 30cm , N=4 X9T/cm ,
R=。共轴线圈对： D=, N=320 匝（每个）。
【实验内容】
.测量螺线管轴线上的磁场
（1）将霍尔测磁传感器电流调至额定值，调整不等位电势，将霍尔输出电压校正至 0伏，然后将螺线管
电流调至600mA。根据探杆上的刻度，将霍尔器件插入到螺线管中心位置（定为坐标原点） ，此时mV表
上读数即为该点磁感应的霍尔电压值 （若探杆插入后，霍尔电压出现负值， 可对调螺线管两端的电源极性，
以改变螺线管内磁场的方向），将探杆在螺线管中缓慢前移，从探杆上的刻度读出霍尔元件在螺线管中的
位置，同时读出相应各点的霍尔电压值，记入表 1中。计算磁感应强度 B,已知Kh %mA t）, I 5mA。
表1
x (cm)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Uh (mV)















B ( T 102)















x (cm)
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Uh (mV)










B ( T 102)










理论值:
7 1 1 3
长直螺线管中心处的磁感应强度 B 0NI 4 10 T m A 4 9 100m = 10 T o
(2)作出B~x关系曲线图，验证螺线管端口磁场为中部磁场的 1/2。
管口处指示长度约为
16cm,由图线可知，当 L=16cm时，磁场强度约为中部强度的一半。
.考查一对共轴线圈的耦合度
(1)将两个共轴