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1、霍尔效应复习本讲稿第一页，共十一页a.实验报告格式不规范，漏实验仪器、思考题；实验报告格式不规范，漏实验仪器、思考题；b.物理量不写单位；物理量不写单位；c.直接得出结果，没有代入数据的过程；直接得出结果，没有代入数据的过程；d.漏算霍尔系数；漏算霍尔系数；e.有效数字不正确；有效数字不正确；F.作图不规范：作图不规范：坐标轴上不标明物理量，漏单位，坐标轴上不标明物理量，漏单位，曲线太粗糙，不平滑，不用坐标纸曲线太粗糙，不平滑，不用坐标纸实验报告中的问题实验报告中的问题本讲稿第二页，共十一页+写单位写单位UHIS图图有效位数：倒数第有效位数：倒数第2位对应位对应整数格整数格自变量为横坐标自变量
2、为横坐标图名图名用用“”或或“+”表示数据点表示数据点1.002.003.004.000.000.0012.08.04.016.0VH(mV)IS(mA)本讲稿第三页，共十一页+UHIS图图1.002.003.004.000.000.0012.08.04.016.0VH(mV)IS(mA)求斜率求斜率AB本讲稿第四页，共十一页由由斜率的求斜率的求霍尔系数霍尔系数RH及霍尔灵敏度及霍尔灵敏度KH 记录数据应记录数据应注意单位注意单位 数据处理时应将所有单位转化为国际单位制（数据处理时应将所有单位转化为国际单位制（SI）本讲稿第五页，共十一页 1.1.如果沿被如果沿被测磁磁场方向有一恒定的附加外磁
3、方向有一恒定的附加外磁场，在，在测量量时应如何消除它的影响？如何消除它的影响？实际磁感磁感强度度为附加外磁附加外磁场为第一次第一次测量量值为将励磁将励磁电流反向，第二次流反向，第二次测量量值为将两次将两次测量量值相减再除以相减再除以2 2即可。即可。v如果沿被测磁场方向有一恒定的附加外磁场如果沿被测磁场方向有一恒定的附加外磁场v、在测量时加另一反向的磁场可抵消它的影响。、在测量时加另一反向的磁场可抵消它的影响。vB B、在结果中减要去该附加外磁场。、在结果中减要去该附加外磁场。vC C、可利用、可利用“对称测量法对称测量法”消除它的影响。消除它的影响。vD D、无法消除它的影响。、无法消除它的
4、影响。对称测量法对称测量法本讲稿第六页，共十一页v在测量霍耳电势差时，存在着各种附加电势差，由于这在测量霍耳电势差时，存在着各种附加电势差，由于这些附加电势差都是随些附加电势差都是随 B 或或 I I 的换向而改变正负号的，的换向而改变正负号的，因此可以利用因此可以利用对称测量法对称测量法加以消除。加以消除。3.3.为什么霍尔元件多采用为什么霍尔元件多采用N N型半导体材料制作？型半导体材料制作？v因因RH/，金属导体的，金属导体的值很小而值很小而值很大，而不良导值很大，而不良导体体值虽小但值虽小但值极小，因此这两种材料的霍尔系数值极小，因此这两种材料的霍尔系数RH都很都很小而不适于制造霍尔元
5、件。半导体材料的小而不适于制造霍尔元件。半导体材料的值大，值大，值值适中，是制造霍尔元件较理想的材料。由于电子迁移适中，是制造霍尔元件较理想的材料。由于电子迁移率比空穴迁移率大，所以霍尔元件多采用率比空穴迁移率大，所以霍尔元件多采用N型材料。型材料。2.2.在测量霍尔电势差时应如何消除附加电势差的影响？在测量霍尔电势差时应如何消除附加电势差的影响？本讲稿第七页，共十一页(1)(1)为什么用霍什么用霍尔效效应法法测量螺量螺线管内磁感管内磁感应强度度时要要经常断开螺常断开螺线管励磁管励磁电流？流？因霍因霍尔元件灵敏度元件灵敏度与与环境温度有关，而螺境温度有关，而螺线管通管通电由由于焦耳效于焦耳效应
6、会会发热，因此在每，因此在每测一两个点后就断开一会，一两个点后就断开一会，减少螺减少螺线管管热效效应的影响。的影响。本讲稿第八页，共十一页v*(2)在霍耳效应实验中，霍耳元件是工作在直流电流在霍耳效应实验中，霍耳元件是工作在直流电流和均匀磁场中的。那么如果单独改用交流电流或者单和均匀磁场中的。那么如果单独改用交流电流或者单独改用交变磁场，独改用交变磁场，能能 测出霍耳电势差，测出霍耳电势差，但需要交流电但需要交流电表测试交流的霍尔电压表测试交流的霍尔电压。如果同时改用交流电流和交。如果同时改用交流电流和交变磁场，变磁场，不能不能 测出霍耳电势差。测出霍耳电势差。v*(3)如果一台特斯拉计的霍尔
7、元件探头损坏，如果一台特斯拉计的霍尔元件探头损坏，不能不能更换更换另一探头后马上使用，因为霍尔系数和霍尔灵敏度不另一探头后马上使用，因为霍尔系数和霍尔灵敏度不同。若已知霍尔灵敏度，则可以用。但实验要重新做。同。若已知霍尔灵敏度，则可以用。但实验要重新做。本讲稿第九页，共十一页1.1.将导电板放在与板面垂直的均匀磁场中，当电将导电板放在与板面垂直的均匀磁场中，当电流从导电板左右流过时，板的上下两侧会出现横流从导电板左右流过时，板的上下两侧会出现横向电势差，这种现象称为向电势差，这种现象称为霍尔效应现象霍尔效应现象，电势差的，电势差的方向与方向与流过导体的电流流过导体的电流和和磁场磁场有关。在实验中，用有关。在实验中，用对称对称测量测量法消除附加电势差。法消除附加电势差。要掌握的基本知识要掌握的基本知识2 霍尔系数、霍尔灵敏度的定义霍尔系数、霍尔灵敏度的定义本讲稿第十页，共十一页vA、打开以及关闭测试仪之前，测试仪的打开以及关闭测试仪之前，测试仪的“I Is s调节调节”与与“I IM M调节调节”旋钮置旋钮置逆时针旋到底逆时针旋到底。vB B、实验中切不可把、实验中切不可把 IM输出输出接到别的开关，以免烧接到别的开关，以免烧毁霍尔元件毁霍尔元件本讲稿第十一页，共十一页