实验3霍尔效应霍尔法测量磁场

实验霍尔效应霍尔法测量磁场3实验3霍尔效应一一霍尔法测量磁场

一、实验目的

1.了解霍尔效应的原理和应用；

2.掌握霍尔元件的基本特性；

3.学会使用霍尔元件测量磁场

二、实验原理霍尔效应是指当电流垂直于外磁场方向通过半导体或导体时，在垂直于电流和磁场的方向上会产生电位差的现象霍尔效应的产生是由于在磁场中运动的电荷受到洛伦兹力的作用，使得电荷在导体或半导体内部发生偏转，从而导致电荷的积累，形成电位差电位差的大小与磁场强度、电流密度以及霍尔元件的几何尺寸有关，其关系可以用霍尔系数来表示

三、实验步骤

1.准备实验器材霍尔元件、恒流源、电压表、磁场发生器、支架、连接线等；

2.将霍尔元件固定在支架上，并连接好恒流源和电压表；

3.将磁场发生器放置在霍尔元件附近，并调整磁场方向，使磁场方向与电流方向垂直；

4.打开恒流源，调节电流大小，记录霍尔元件两端的电压值；

5.改变磁场强度，重复步骤4,记录多组数据；

6.根据实验数据绘制霍尔电压与磁场强度的关系图；

7.分析实验结果，计算霍尔系数

四、实验结果与分析

1.实验数据记录表序电流mA磁场强度mT电压mV号

15000250502.

483501004.

954501507.

425502009.

892.绘制霍尔电压与磁场强度的关系图根据实验数据绘制霍尔电压与磁场强度的关系图如下:

3.分析实验结果根据霍尔效应的原理，霍尔电压与磁场强度、电流密度以及霍尔元件的几何尺寸的关系可以用以下公式表示UH=RHdIB其中，UH为霍尔电压，RH为霍尔系数，I为电流，B为磁场强度，d为霍尔元件的厚度在本实验中，霍尔元件的厚度是已知的，因此可以通过实验数据计算霍尔系数将实验数据代入公式计算得到霍尔系数为RH=IBUHd=50X10-3X200X10-

39.89X10-3X10-3=

9.89X10-5V-m-A-bT-l

五、实验结论通0过本次实验，我们了解了霍尔效应的原理和应用，掌握了霍尔元件的基本特性，并学会了使用霍尔元件测量磁场通过实验数据的分析，我们计算得到了霍尔系数，验证了霍尔效应的存在本次实验不仅增强了我们对霍尔效应的理解，还提高了我们的实验技能和数据处理能力。