用霍耳效应测量螺线管磁场一、实验目的KT1.学习用霍尔效应测量磁场的原理和方法。2.学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。二、霍尔效应法测量磁场原理OD'霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛A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电流和磁场的方向图1样品示意图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所示的半导体试样，若在X方向通以电流Is，在Z方向加磁场B，则在Y方向即试样A、A’电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场一霍尔电场，即产生霍尔电压。显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力eE与洛仑兹力相等时，样品两侧电荷的积累就达到平衡，有下列关系：V=KIs B(1)其中K称为霍尔系数，它是反映材料的霍尔效应强弱的重要参数，Is为工作电流。因K已知，而Is由实验给出，所以只要测出V就可以求得未知磁感应强度BV(2)B =KaIs三、实验内容与步骤A.按图2连接测试仪和实验仪之间相对应的Is00000000000000000（工作电流）、V（尔电压）和I（励磁电流）各组连线，并经教师检查后方可开启测试仪的电源，必须00000000000000000强调指出：决不允许将测试仪的励磁电源“I输出”误接到实验仪的“Is输入”或“V输出”处，否则一旦通电，仪器即遭损坏！注意：图3中虚线所示的部分线路已由厂家连接中图图好。B.测量VIs数据。OT取Is=8.00（或者9.00、接测试仪接测式仪接测试仪10.00亦可），并在测试过程中保持不变：取Ix=0.800Is输出VH、VO输入Iz输出A，并在测试过程中保持不变。依次按表1所列数据调图2仪器节X，测出相应的V1、V2的值，记入表1。C.计算B的值。D.根据对称，画出整个螺线管的X一B曲线
用霍耳效应测量螺线管磁场 图 2 仪器 一、实验目的 1.学习用霍尔效应测量磁场的原理和方法。 2.学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。 二、霍尔效应法测量磁场原理 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 所示的半导体试样，若在X方向通以电流Is，在Z方向加磁场B，则在Y方向即试 样A、A＇电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场－霍尔电场，即产 生霍尔电压。显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向 电场力e EH与洛仑兹力相等时，样品两侧电荷的积累就达到平衡，有下列关系： 图 1 样品示意图 VH = KH Is B （1） 其中KH称为 霍 尔 系 数 ， 它 是 反 映 材 料 的 霍 尔 效 应 强 弱 的 重 要 参数， Is为工作电流。因KH已知,而Is由实验给出，所以只要测出VH就可以求得未知磁感 应强度B IsK V B H H = （2） 三、实验内容与步骤 A．按图 2 连接测试仪和实验仪之间相对应的Is 线路已由厂家连接 好。 量VH—Is数据。 10.0 持不变；取IM =0.800 整个螺线管的 X—B 曲线。 （工作电流）、VH（霍尔电压）和IM（励磁电流）各组 连线，并经教师检查后方可开启测试仪的电源，必须 强调指出：决不允许将测试仪的励磁电源“IM输出” 误接到实验仪的“Is输入”或“VH输出”处，否则一 旦通电，仪器即遭损坏！ 注意：图 3 中虚线所示的部分 B． 测 取 Is=8.00（或者 9.00、 0 亦可），并在测试过程中保 A，并在测试过程中保持不变。依次按表 1 所列数据调 节X ，测出相应的V1 、V2的值,记入表 1。 C. 计算 B 的值。 D．根据对称，画出
四、数据记录表格Is=mA,Ix=_mAX (cm)总电压：V2(mV)霍尔电压：Vn(mV)螺线管内部场强：B寄生电压：Vi(mV)0. 01. 02. 03.04. 05. 06.07.08.09. 010. 011.012.013. 014.0
四、数据记录表格 IS=_ mA，IM=_mA X1(cm) 寄生电压：V1(mV) 总电压：V2(mV) 霍尔电压：VH(mV) 螺线管内部场强：B 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0