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霍尔效应实验

霍尔效应实验(霍尔效应实验报告)

fwxlw fwxlw 发表于2025-01-26 12:11:20 浏览6 评论0

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本文目录

霍尔效应实验报告

霍尔效应实验报告包含:实验目的、实验仪器设备、实验的基本构思和原理、实验数据记录及处理、实验结论、注意事项等。

1、目的与要求:

(1)了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;

(2) 观察磁电效应现象;

(3) 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。

2、仪器与装置:霍尔效应实验仪;

3、原理:根据霍尔效应,测量磁感应强度原理,利用提供的仪器测试所给模型测量面上的一维(上下方向)磁分布。

扩展资料

内容及步骤:

1、仪器调整:

(1)按图连接、检查线路,并调节样品支架,使霍尔片位于磁场中间;

(2)逆时针将、调节旋钮旋至最小; 

(3)分别将输出、输出接至实验仪中、换向开关;

(4)用导线将、输入短接,通过调零旋钮将、显示调零;

(5)选择、向上关闭为、的正方向。

2、 测量内容:

(1)测绘曲线:保持不变,按要求调节,分别测出不同下的四个值,将数据记录在表格中;

(2)测绘曲线:保持不变,测出不同下四个值;

(3)测VAC:取,在零磁场下()测,则VAC=10;

(4)确定样品导电类型:选、为正向,根据所测得的的符号,判断样品的导电类型。

在霍尔效应实验中,存在哪几种附加电压

在霍尔效应实验中,实际测得的附加电场电压并非完全是霍尔电压,其中含包括其他因素带来的附加电压,例如下列四种电压1.不等势电势差2.爱廷好森效应3.能斯脱效应4.里纪-勒杜克效应

霍尔效应实验思考题:试分析温度的变化对实验结果的影响!!!!!急

美国物理学家霍尔(Hall,Edwin Herbert,1855-1938)于1879年在实验中发现,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应。霍尔效应用于磁场测量,一般在电机行业内使用,尚可作为通用的位置传感器用。温度测量不关它什么事情。1821年,赛贝克发现,把两种不同的金属导体接成闭合电路时,如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中,则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克(Seebeck)效应。又称作第一热电效应。半导体中这种效应更加明显。你所问的问题是塞贝克效应。几乎所有的工业领域都使用这个效应进行温度测量,常用的器件为热电偶。在室温测量时候通常使用半导体器件。在高温和低温场合下则使用传统的金属热电偶。

霍尔效应实验步骤

1、接通电源,打开电脑。

2、调整仪器,放置准备好的样品。

3、抽真空。

4、设置参数。

5、加液氮至所需温度条件。

6、测量,读取结果,保存。

7、断开电源,关闭电脑。

8、待样品冷却至常温在大气压下取样。

霍尔效应实验是指为了解霍尔效应测量磁场原理而进行的实验。

目的与要求:

1. 了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;

2. 观察磁电效应现象;

3. 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。

仪器与装置:霍尔效应实验仪

霍尔效应

霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转所产生的。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直于电流和磁场的方向上产生正负电荷的积累,从而形成附加的横向电场。如图5.1-1所示的半导体试样,若在方向通以电流,在方向(垂直纸面向外)加磁场,则在方向即试样、电极两侧就开始积累异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。

霍尔效应实验目的

霍尔效应实验是指为了解霍尔效应测量磁场原理而进行的实验。

具体目的:

1. 了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;

2. 观察磁电效应现象;

3. 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。

霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(E.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应使用左手定则判断。

霍尔效应实验的感悟

一、实验名称: 霍尔效应原理及其应用二、实验目的:1、了解霍尔效应产生原理;2、测量霍尔元件的 、 曲线,了解霍尔电压 与霍尔元件工作电流 、直螺线管的励磁电流 间的关系;3、学习用霍尔元件测量磁感应强度的原理和方法,测量长直螺旋管轴向磁感应强度 及分布;4、学习用对称交换测量法(异号法)消除负效应产生的系统误差.三、仪器用具:YX-04型霍尔效应实验仪(仪器资产编号)四、实验原理:1、霍尔效应现象及物理解释霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力 作用而引起的偏转.当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直于电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场.对于图1所示.半导体样品,若在x方向通以电流 ,在z方向加磁场 ,则在y方向即样品A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的电场 ,电场的指向取决于样品的导电类型.显然,当载流子所受的横向电场力 时电荷不断聚积,电场不断加强,直到 样品两侧电荷的积累就达到平衡,即样品A、A′间形成了稳定的电势差(霍尔电压) .设 为霍尔电场, 是载流子在电流方向上的平均漂移速度;样品的宽度为 ,厚度为 ,载流子浓度为 ,则有:(1-1)因为 , ,又根据 ,则(1-2)其中 称为霍尔系数,是反映材料霍尔效应强弱的重要参数.只要测出 、 以及知道 和 ,可按下式计算 :(1-3)(1—4)为霍尔元件灵敏度.根据RH可进一步确定以下参数.(1)由 的符号(霍尔电压的正负)判断样品的导电类型.判别的方法是按图1所示的 和 的方向(即测量中的+ ,+ ),若测得的 <0(即A′的电位低于A的电位),则样品属N型,反之为P型.(2)由 求载流子浓度 ,即 .应该指出,这个关系式是假定所有载流子都具有相同的漂移速度得到的.严格一点,考虑载流子的速度统计分布,需引入 的修正因子(可参阅黄昆、谢希德著《半导体物理学》).(3)结合电导率的测量,求载流子的迁移率 .电导率 与载流子浓度 以及迁移率 之间有如下关系:(1-5)2、霍尔效应中的副效应及其消除方法上述推导是从理想情况出发的,实际情况要复杂得多.产生上述霍尔效应的同时还伴随产生四种副效应,使 的测量产生系统误差,如图2所示.(1)厄廷好森效应引起的电势差 .由于电子实际上并非以同一速度v沿y轴负向运动,速度大的电子回转半径大,能较快地到达接点3的侧面,从而导致3侧面较4侧面集中较多能量高的电子,结果3、4侧面出现温差,产生温差电动势 .可以证明 . 的正负与 和 的方向有关.(2)能斯特效应引起的电势差 .焊点1、2间接触电阻可能不同,通电发热程度不同,故1、2两点间温度可能不同,于是引起热扩散电流.与霍尔效应类似,该热扩散电流也会在3、4点间形成电势差 .若只考虑接触电阻的差异,则 的方向仅与磁场 的方向有关.(3)里纪-勒杜克效应产生的电势差 .上述热扩散电流的载流子由于速度不同,根据厄廷好森效应同样的理由,又会在3、4点间形成温差电动势 . 的正负仅与 的方向有关,而与 的方向无关.(4)不等电势效应引起的电势差 .由于制造上的困难及材料的不均匀性,3、4两点实际上不可能在同一等势面上,只要有电流沿x方向流过,即使没有磁场 ,3、4两点间也会出现电势差 . 的正负只与电流 的方向有关,而与 的方向无关.综上所述,在确定的磁场 和电流 下,实际测出的电压是霍尔效应电压与副效应产生的附加电压的代数和.可以通过对称测量方法,即改变 和磁场 的方向加以消除和减小副效应的影响.在规定了电流 和磁场 正、反方向后,可以测量出由下列四组不同方向的 和 组合的电压.即:

霍尔效应实验是什么

霍尔效应实验的误差分析:

霍尔效应实验是一个受系统误差影响较大的实验,特别是在霍尔效应产生的同时,伴随产生的其他效应引起的附加电场对实验影响较大。

本文简单介绍该实验的原理和实验误差的来源,使用0rigin6.o软件处理实验数据,分析附加电场对霍尔电压和电流线性关系的影响,以及对霍尔系数测量值的影响。

结果表明:附加电场的存在不会影响所测霍尔电压和电流U—j,的线性关系,但对霍尔系数的测量有较大影响。

简介

霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转所产生的。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直于电流和磁场的方向上产生正负电荷的积累,从而形成附加的横向电场。

半导体试样,若在方向通以电流,在方向(垂直纸面向外)加磁场,则在方向即试样、电极两侧就开始积累异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。显然,该电场是阻止载流子继续向侧面偏移的。当载流子所受的横向电场力与洛仑兹力相等时,样品两侧电荷的积累就达到平衡。

霍尔效应及其参数测定实验数据

霍尔效应是指在电导体中,当电流经过时,垂直于电流方向施加磁场时,会产生的横向电势差。测量霍尔效应需要测定一些参数,包括磁场强度、电流强度、霍尔电压、导体厚度等等。以下是一组可能的实验数据:

1、磁场强度(T):0.1,0.2,0.3,0.4,0.5。

2、电流强度(A):0.5,1.0,1.5,2.0,2.5。

3、霍尔电压(V):0.002,0.005,0.008,0.012,0.018。

4、导体厚度(m):0.001,0.002,0.003,0.004,0.005。

这只是一组可能的数据,实际的数据可能会有所不同,也会因为实验条件等原因而有所变化。

霍尔效应实验的步骤

1、准备实验装置:需要准备一个霍尔效应的实验装置,包括磁铁、电源、电流表、电压表、导体等。

2、测量导体的几何尺寸:需要测量导体的几何尺寸,如长度、宽度、厚度等数据。

3、将导体夹在磁铁间:将导体夹在两个磁铁之间,使导体处于一个垂直于磁场方向的平面。

4、接通电源:接通电源,通过导体流过一定的电流。

5、测量磁场强度:通过磁场强度计等仪器测量磁场强度。

6、测量电流强度:通过电流表等仪器测量流过导体的电流强度。

7、测量霍尔电压:通过电压表等仪器测量导体上的电势差,即霍尔电压。

8、计算霍尔系数:通过测得的数据计算出霍尔系数,它可以表示磁场强度和霍尔电压之间的关系。

9、分析数据:根据测得的数据和计算结果进行分析和讨论。

进行霍尔效应实验时需要对实验操作进行细致周到的规划和准备,以获得准确的实验数据和结论。