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霍尔效应实验原理?

时间:2024-06-01 15:27|来源:未知|作者:admin|点击:0次

一、霍尔效应实验原理?

霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔于1879年发现并命名的。霍尔效应从本质上讲,就是材料中的载流子在外加磁场中运动时,由于受到洛仑兹力的作用,运动轨迹会发生偏转,并在材料的两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终载流子受到的洛仑兹力与电场力平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差(霍尔电压)。

利用霍尔效应可以测量磁场、霍尔元件载流子的浓度、霍尔元件的电导率和迁移率等等。

二、霍尔效应实验原理简写?

霍尔效应实验原理:

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 在1879年被物理学家霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的电磁感应完全不同。当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的作用力,从而在垂直于导体与磁感线的两个方向上产生电势差。

三、霍尔效应及应用实验原理?

霍尔效应在应用技术中特别重要。霍尔发现,如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电流(Iv),该磁场的方向垂直于所施加电压的方向,那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(UH),人们将这个电压叫做霍尔电压,产生这种现象被称为霍尔效应。好比一条路,

本来大家是均匀的分布在路面上,

往前移动。当有磁场时,

大家可能会被推到靠路的右边行走。故路

(导体)

的两侧,就会产生电压差。这个就叫“霍尔效应”。根据霍尔效应做成的霍尔器件,就是以磁场为工作媒体,将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出,使之具备传感和开关的功能。

实验原理:通过检测磁场变化,转变为电信号输出,可用于监视和测量汽车各部件运行参数的变化。例如位置、位移、角度、角速度、转速等等,并可将这些变量进行二次变换;可测量压力、质量、液位、流速、流量等。霍尔器件输出量直接与电控单元接口,可实现自动检测。如今的霍尔器件都可承受一定的振动,可在零下40摄氏度到零上150摄氏度范围内工作,全部密封不受水油污染,完全能够适应汽车的恶劣工作环境。

四、霍尔效应原理?

霍尔效应的原理是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。

五、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。

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。

六、霍尔效应实验步骤?

霍尔效应实验是指大学物理实验之一。学生通过该实验可以了解霍尔效应测量磁场的原理。具体实验步骤如下:

1

打开电脑,打开霍尔效应仪电源开关,预热10 分钟左右。

2

将特测样品夹在样品板上,注意样品放置的中心位置对准”+“号,然后将样品上槽放入测试腔上。

3

打开电脑测试程序,输入测试参数,比如样品名及编号、室温、电流值范围、延迟时间、样品厚度、磁场强度等。点击“MEASUREMENT”开始测量。

4

当程序提示“插入磁铁 N->S”时,从标有“N”的一端将磁铁插入测试腔内,然后点击“OK”。反之,当程序提示“插入磁铁 S->N”时,从标有“S”的一端将磁铁插入测试腔内,然后点击“OK”。

5

测量完毕后出现“移出磁铁”时,移出磁铁后,点击“OK”。

6

测试完毕。保存并输入实验数据。取出样品,关闭仪器和电脑。撰写实验报告。

七、霍尔效应实验心得?

通过本次 实验测得的电导率为0.091(1/Ω·m),霍尔系数为6610(m3/C),霍尔元件的载流子类型为N,载流子浓度为0.968(×1021/m3),霍尔元件的迁移率 为601.51(m2/V·s).

心得体会:通过本次实验让我了解到了霍尔效应实验的基本原理。学习了用“对称测量法”消除实验副效应影响的方法。让我对此实验有了更加深入的了解,并且通过此次实验,我意识到真正达到实验的目的,一定要做到理论和实践相结合。

八、霍尔效应和霍尔原理区别?

霍尔效应:将半导体薄片置于磁场中,当它的电流方向与磁场方向不一致时,半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势,这种现象称为霍尔效应。 霍尔传感器工作原理:霍尔传感器是利用霍尔效应原理将被测物理量转换为电动势的传感器。在垂直于外磁场B的方向上放置半导体薄片,当半导体薄片流有电流I时,在半导体薄片前后两个端面之间产生霍尔电势Uh。

霍尔电势的大小与激励电流I和磁场的磁感应强度成正比,与半导体薄片厚度d成反比。

九、简述霍尔效应原理?

在半导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集,在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场。电场力与洛伦兹力产生平衡之后,不再聚集,此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力,使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移,这个现象称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。<

十、反常霍尔效应原理?

外加垂直磁场,可激发半导体的霍尔效应。若赋予强磁场则获得显著霍尔效应,此称反常霍尔效应。

若通过掺杂工艺调整半导体的电子能带结构,赋予超低温超导条件,产生所谓的自发磁场,可显著降低霍尔电阻而改善微电子电路的浪涌或热损弊端。

所谓的量子霍尔效应,只是一种说法。本来,只要电子载流子在运动,就必然会激发霍尔磁场中的场介质产生光量子,作为传递电磁作用力的载体,即“电磁信号交换的工质”。简言之,光量子=工质,普通霍尔效应也是如此。

如果试图利用“1个光量子”的n个态函数作为量子计算的“n个信息单元”,这是徒劳的。

理由是:某光量子的态函数是唯一确定的,虽然,可用n个特征变量(如角动量、波长、频率、矢径)异曲同工来表示“唯1个独立态”。但是,这些特征变量不存在叠加态,即,不存在“n个独立态”。

这与电子计算机用“0&1”或“断&通”的两个“独立态”作为信息单元,是截然不同的。

可这样类比。假设,潘金莲的独立态是一个光量子的态函数,潘金莲的特征变量:a基因序列、b指纹特征、c人脸标识,可以分别等效代换代表潘金莲的独立态,abc既不是三个独立态,也不存在叠加的独立态。

总之,不管清华大学专家们发明了什么量子反常霍尔元件,想改善电子计算机的电路环境,没毛病。但是想要搞量子计算机,不可能。

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