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霍尔效应测磁场的原理?

时间:2024-09-19 10:25|来源:未知|作者:温变仪器|点击:0次

一、霍尔效应测磁场的原理?

你好!具体回答如下

霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差.导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压.正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数.平行电场和电流强度之比就是电阻率.因此,对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小.

二、霍尔效应测磁场实验?

实验步骤:

1. 仪器调整

(1)连接、检查线路,并调节样品支架,使霍尔片位于磁场中间;

(2)逆时针将、调节旋钮旋至最小;

(3)分别将输出、输出接至实验仪中、换向开关;

(4)用导线将、输入短接,通过调零旋钮将、显示调零

(5)选择、向上关闭为、的正方向。

2. 测量内容

(1)测绘曲线:保持不变,按要求调节,分别测出不同下的四个值,将数据记录在表格中;

(2)测绘曲线:保持不变,测出不同下四个值;

(3)测VAC:取,在零磁场下()测,则VAC=10;

(4)确定样品导电类型:选、为正向,根据所测得的的符号,判断样品的导电类型。

表5.1.1测量曲线电压单位:mV

(mA) V1 V2 V3 V4 VH=(V1-V2+V3-V4)/4

+B,+IS -B,+IS -B,-IS +B,-IS

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

4.00

表5.1.2测量曲线 电压单位:mV

(A) V1 V2 V3 V4 VH=(V1-V2+V3-V4)/4

+B,+IS -B,+IS -B,-IS +B,-IS

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

三、霍尔效应法测磁场优点?

测量方便,电学量容易显示,精度比较高。霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在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。霍尔效应应使用左手定则判断。

电磁感应法是以岩(矿)石的导电性、导磁性和介电性的差异为物质基础,应用电磁感应原理,通过观测和研究人工或天然源形成的电磁场的空间分布和时间(或频率)的变化规律,从而寻找良导矿床或解决有关的各类地质问题的一组电法勘查的重要分支方法。

四、霍尔法测磁场实验原理?

霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差.

导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压.正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数.平行电场和电流强度之比就是电阻率.

因此,对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小.

五、利用霍尔效应测磁场励磁电流作用?

霍尔效应实验的工作电流和励磁电流都是用的恒流源,改变励磁电流方向,电流的大小是不变的。 2霍尔效应在1879年被E.H. 霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的感应效果完全不同。

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,从而在导体的两端产生电压差。 虽然这个效应多年前就已经被大家知道并理解,但基于霍尔效应的传感器在材料工艺获得重大进展前并不实用,直到出现了高强度的恒定磁体和工作于小电压输出的信号调节电路。

根据设计和配置的不同,霍尔效应传感器可以作为开/关传感器或者线性传感器。

六、在利用霍尔效应测磁场的过程中?

霍尔效应是指通电导体在垂直于外加磁场的作用下,可在垂直于电流方向及磁场方向的方向上产生电势差.当导体通过的电流固定时,电势差的大小与外加磁场的磁感应强度成正比.如果不固定电流Is,就不能直接通过电势差反应出磁场的磁感应强度.

七、霍尔效应磁场大概多大?

一般为4.62KGS/A,表示的为B/Is的大小。

霍尔元件应用的基本原理为霍尔效应。霍尔效应为一种磁敏效应,一般在半导体薄片的长度X方向上施加磁感应强度为B的磁场,则在宽度Y方向上会产生电动势UH,这种现象即称为霍尔效应。UH称为霍尔电势,其大小可表示为UH=RH/d*IC*B。

霍尔电压与控制电流及磁感应强度的乘积成正比,K称为乘积灵敏度。K值越大,灵敏度就越高;元件厚度越小,输出电压也越大。

霍尔额定激励电流:当霍尔元件自身温升10℃时所流过的激励电流称为额定激励电流。

霍尔最大允许激励电流:以霍尔元件允许最大温升为限制所对应的激励电流称为最大允许激励电流。

霍尔输入电阻:霍尔激励电极间的电阻值称为输入电阻。

八、霍尔效应法测电磁铁气隙磁场?

1. 了解制作霍尔元件使用的材料;

2. 理解霍尔效应的原理, 看懂原理图, 能够利用左手定则或右手螺旋定则判断各矢量之间的关系;

3. 霍尔电压与工作电流和励磁电流有什么样的关系? 如何利用霍尔效应来测量磁场? 二、 实验内容 1. 测量霍尔电压HU 与工作电流SI 的关系 移动二维标尺, 使霍尔元件位于电磁铁气隙中心位置; 调节励磁电流MI =1000mA; 调节SI =5.00, 6.00, 7.00, 8.00, 9.00, 10.00 mA, 记录对应的霍尔电压HU , 填入表 1。

2. 测量霍尔电压HU 与励磁电流MI 的关系 霍尔元件仍位于电磁铁气隙中心位置; 调节工作电流SI =10.00mA; 调节MI =500, 600,700, 800, 900, 1000 mA, 记录对应的霍尔电压HU , 填入表 2。 3. 测量电磁铁气隙中心磁感应强度 B 的大小及分布情况 I =1000mA,SI =10.00mA; 将霍尔元件从中心向边缘(统一向右侧, 垂直方向不变)调节M移动, 每隔 5mm 测量相应的霍尔电压HU , 填入表 3, 同时记录铭牌上的霍尔灵敏度HK 。 三、 实验注意事项 1. 连线: 相应的部分相连, 红对红, 黑对黑, 注意线头的形状(U 型头、 接插线)。

2. 霍尔元件的位置: 用游标尺的零刻线对准主尺的中心刻线(横向对准 30mm 刻线, 纵向对准19mm 刻线), 霍尔元件就位于气隙中心。 3. 霍尔效应实验仪上的闸刀开关: 三个开关都是指向 C 型磁铁为正向。 霍尔电压的开关始终扳到正向不变, 其余两个则需要来回扳动, 扳动时注意断开测试仪的电源, 避免放电产生电火花。

4. 霍尔效应测试仪左下角和右下角的白色旋钮: 用于改变输入电流的大小。

测试仪较为灵敏, 当旋转旋钮幅度太大或太快时, 示数跳动较为严重, 因此旋转时应缓慢。 5. 表 3 中最左边的 X, 是指元件移动的距离, 而非实际刻度值, 即表格中的 0 对应游标尺指向主尺的 30mm, 而表格中的 30 对应游标尺指向主尺的 0mm。 四、 数据处理要求 1. 求出三个表格中HU 的值和表 3 中每个HU 对应的磁感应强度 B 的值, 将计算结果填入表格;

2. 根据表 1 和表 2, 用坐标纸分别画出HSUI和HMUI图, 并用图解法求出各自的斜率; 根据表 3, 用坐标纸画出 BX图。 五、 数据处理注意事项 1. 求解HU 时, 取到小数点后第一位, 求解 B 时, 取到小数点后第三位; (不必写计算过程)

2. 画图时, 三个表格中已经给出的自变量为横坐标, 计算值为纵坐标; 画出坐标轴, 标注每个坐标轴代表的物理量及其单位的符号, 坐标轴上应合理分度; 描出所有实验点, 再连线(不论直线或曲线都应是光滑的), 最后在合适的位置写出图名; 

九、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。

十、霍尔效应的原理?

1.霍尔效应的工作原理是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。

2、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。

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