《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）09 用霍尔效应测磁场

实验A13用霍尔效应测磁场【实验目的及内容]1.了解利用霍尔效的原理2.学习用“对称测量法”消除负效应的影响3.学会用霍尔元件测量磁场的基本方法大学物理炎验3用植尔效应测磁树

大学物理实验 A13 用霍尔效应测磁场 [实验目的及内容] 1.了解利用霍尔效的原理。 2.学习用“对称测量法”消除负效应 的影响 3.学会用霍尔元件测量磁场的基本方 法 实验A13 用霍尔效应测磁场

1879年，霍尔（E.H.Hall，18551936）发现，把一载流导体放在磁场中时，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流两者垂直的方向上出现横向电势差。这一现象称为霍耳效应，这电势差称为霍耳电势差。B大学物理V2示效应测逆减

大学物理实验 A13 用霍尔效应测磁场 B 1879年，霍尔（E.H.Hall，1855－ 1936 ）发现，把一载流导体放在磁场中 时，如果磁场方向与电流方向垂直，则在 与磁场和电流两者垂直的方向上出现横向 电势差。这一现象称为霍耳效应，这电势 差称为霍耳电势差。 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - V1 V2 I I

K.为霍尔元件的灵敏度，实验室给出；I.为通过霍尔元件的电流，由仪器输入10mA实验时霍尔元件放入螺线管中，并给螺线管输入1A电流，使其产生磁场，UH由仪器测出，从而计算出螺线管中的B大学物瑾实验3用随尔效应测磁

大学物理实验 A13 用霍尔效应测磁场 Kn为霍尔元件的灵敏度，实验室给 出；Is为通过霍尔元件的电流，由仪 器输入10mA,实验时霍尔元件放入螺 线管中，并给螺线管输入1A电流，使 其产生磁场，UH 由仪器测出，从而 计算出螺线管中的B

霍尔效应的负效应（1）不等势电位差：由于制作工艺问题在制作霍尔元件时很难将电极A、B制作在同一等位线上，这样一来当电流流过藿尔元件，即便不加外磁场，也会往A，B间形成一不等势电位差，但与外磁场无关只写电流的天小和方向相关。（2）能斯特效应：由于电流的两极与霍尔元件的接触电阻一般不同，电流在接触点处所产生的焦耳热也不同，将在两极间形成一温差电势，进而形成温差电流。温差电流在磁场中发生偏转，结果在霍尔电势差方向产生一附加电势差，它只与电流的大小和磁场的大小和方向相关。用推尔效应涮碰扇

大学物理实验 A13 用霍尔效应测磁场 霍尔效应的负效应 （1）不等势电位差：由于制作工艺问题， 在制作霍尔元件时很难将电极A、B制作在 同一等位线上，这样一来当电流流过霍尔 元件时，即使不加外磁场，也会在A、B间 形成一不等势电位差，但与外磁场无关， 只与电流的大小和方向相关。 （2）能斯特效应：由于电流的两极与霍尔 元件的接触电阻一般不同，电流在接触点处 所产生的焦耳热也不同，将在两极间形成一 温差电势，进而形成温差电流。温差电流在 磁场中发生偏转，结果在霍尔电势差方向产 生一附加电势差，它只与电流的大小和磁场 的大小和方向相关

由于这些负效应所产生的附加电势差都只与电流和磁场的大小、方向有关，所以我们可以在不改变和B大小的条件下，通过改变它们的方向，多次测量取平均，来消除这些负效应所产生的影响，即所谓的“对称测量法”实验中通过改变Is，Im双刀双向开关的方向来达到这一目的。两个开关共4种组合方式，实验结果为4次绝对值得平均。将主机与螺线管励磁电流和霍尔元件的工作电流连好，务必请教师检查后方可进行实验

大学物理实验 A13 用霍尔效应测磁场 由于这些负效应所产生的附加电势差都 只与电流和磁场的大小、方向有关，所以， 我们可以在不改变和B大小的条件下，通过 改变它们的方向，多次测量取平均，来消 除这些负效应所产生的影响，即所谓的 “对称测量法” 。 实验中通过改变Is，Im 双刀双向开关的 方向来达到这一目的。 两个开关共4种组合方式，实验结果为4 次绝对值得平均。 将主机与螺线管励磁电流和霍尔元件的 工作电流连好，务必请教师检查后方可进 行实验

特别注意：霍尔元件的工作电流与螺线管的励磁电流不可接错！！否则将导致仪器损坏！将工作电流调Is整到10.00（mA），将螺线管的励磁电流Im调整到1.00（A），UH合向上，调整霍尔元件的位置X:0---15cm，要以霍尔元件探测杆支架上三角标志为准，测出各点的U。计算出螺线管的磁感强度和理论值比较，并作出螺线管内部磁感强度分布图注意关闭Im，避免螺线管长时间通电而发热，影响测量结果。示效应制碰岛

大学物理实验 A13 用霍尔效应测磁场 特别注意：霍尔元件的工作电流与螺线 管的励磁电流不可接错！！否则将导致仪 器损坏！ 将工作电流调Is整到10.00（mA），将 螺线管的励磁电流Im调整到1.00（A）， UH合向上，调整霍尔元件的位置x:0- 15cm，要以霍尔元件探测杆支架上三角标 志为准,测出各点的UH 。 计算出螺线管的磁感强度和理论值比较， 并作出螺线管内部磁感强度分布图。 注意关闭Im，避免螺线管长时间通电而 发热，影响测量结果