实验19霍尔元件灵敏度测定及应用一目的1、进一步了解霍尔效应;2、掌握霍尔元件灵敏度及其特性的测量方法。3、测定电磁铁磁场特性二仪器VAAH电压测量双路恒流电源,SH500霍尔效应实验装置,MR-1磁阻效应实验装置。三原理1、霍尔效应及其霍尔灵敏度将金属片置于磁场中,让磁场垂直通过薄片平面。沿薄片的纵向通以电流,则在薄片的两侧面会出现微弱的电压。这就是霍尔效应,横向产生的电压叫霍尔电压,符号VH。(1)霍尔系数RH=(en)-1=C;n为薄片中载流子的浓度,e为电子带电量,d为薄片的厚度。VH=KHIB(2)KH——霍尔灵敏度,它表示该元件产生霍尔效应的强弱,即在单位磁感应强度B和单位控制电流I时,产生霍尔电压的大小。2、电磁铁气隙的磁场本实验利用电磁铁装置产生一个已知的磁场(3)0——真空磁导率;N——励磁线圈的匝数;IM——线圈中的励磁电流;L1——气隙距离;L2——铁芯磁路平均长度;r——铁芯相对磁导率;本实验r=15003、电磁铁气隙中心的磁场系数(4)R——中心磁场的磁场系数四实验步骤(一)磁感应强度一定,变化控制电流时霍尔元件灵敏度测定接好线路,并打开恒流源后面的开关,在一定的ICH,IM值下,调节霍尔元件在气隙里的位置和角度,使霍尔电压VH显示的数值最大为止。1、IM=200mA,依次改变:ICH=1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00,8.00,9.00,10.00mA,测量出相应的霍尔电压VH的值。2、利用开关k1,k2依次改变IM与ICH电流的方向,记录相应的数值。3、用逐差法处理数据。(二)控制电流一定,电磁铁气隙中心磁场系数的测定1、连接线路,调节霍尔元件在气隙里处于垂直与中心位置。2、ICH=1.00mA,依次改变IM=100,200,300,400,500,600,700,800mA测量出对应的霍尔电压VH值,并利用开关k1,k2依次改变IM与ICH电流的方向,记录相应的数值。3、用作图法处理数据。五注意事项1、尔元件的控制电流ICH最大不能超过30mA,否则将损坏元件。2、尔片很脆,不可受撞击,故实验操作时应小心谨慎,调节时动作应缓慢。六数据记录及处理表一IM=200mAVH\ICH1.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.00VH12.87-5.308.44-10.5514.05-15.8719.70-21.1425.32-26.48VH2-2.885.29-8.4510.54-14.0715.87-19.7021.14-25.3326.48VH32.69-5.657.95-11.2313.23-16.8818.54-22.4823.85-28.14VH4-2.705.64-7.9611.23-13.2416.89-18.5422.49-23.8728.142.785.478.2010.8913.6516.3819.1221.8124.5927.31ICHICHVHm-VHn1.002.786.0016.3813.6013....