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IS B
V
—
霍尔效应
一、实验目的

1、了解霍尔效应实验原理及有关霍尔元件 对材料要求的知识。 2、学习用“抵消法”消除副效应影响，测 量试样的VH—IS和VH—IM曲线。
3、计算元件霍尔系数并确定试样的导电类 型。


二、实验原理
1、霍尔效应
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。
0.300 0.600
V1（mV）
+B，+ IS
V2（mV）
-B，+ IS
V3（mV）
-B，- IS
V4（mV）
+B，- IS
VH=（V1-V2+V3-V4）/4 （mV）
0.900
1.200 1.500 1.800

2、保持IS=1.800mA不变，IM=0.300， 0.400……0.800A，测绘VH—IM曲线，算出RH。
V1（mV） +B，+ IS V2（mV） -B，+ IS V3（mV） -B，- IS V4（mV） +B，- IS VH=（V1-V2+V3-V4）/4 （mV）
IM （A） 0.300
0.400
0.500 0.600 0.7000. Nhomakorabea00
3、计算元件霍尔系数并确定试样的导电类型。 （提示：当IS和IM开关打向上方时，霍尔片上的工 作电流和磁场方向如下图所示，且电压表的接法 为上正下负）

测试仪：

开机前应将IS、IM调节旋钮逆时针旋到底，使其输出 电流趋于最小状态，然后开机。关机前，应将“IS调节” 和“IM调节” 旋钮逆时针旋到底，然后切断电源。
四、实验内容

1、保持IM=0.600A不变, IS=0.300,0.600……1.800mA,测绘VH—IS曲线，算 出RH。
IS （mA）
等势面 A‘
I
A
各种付效应均可通过抵消法，即改变IS和 磁场B的方向加以消除。


抵消法：
规定了电流和磁场正、反方向后，分别测量 由四组不同方向的IS和B组合的VAA’（ A和A’两点 的电位差）即 +B，+IS VAA’ = V1 -B，+ IS VAA’ = -V2 -B，- IS VAA’ = V3 +B，- IS VAA’ = -V4 则 ：UH = （ V1 -V2+ V3 -V4）/4



三、实验仪器

TH-H型霍尔效应实验仪 （由实验仪和测试仪两大部分组成 ）


实验仪：
样品 线圈常数 X、Y调节 样品架
电磁铁
IS换向 UH、Uσ 输出 IM换向
注意事项：1、切勿随意改变样品Ｙ轴方向高度，以免霍耳片与磁极面摩擦受损。 2、IM开关拉起和合上时有火花产生，为正常现象，使用开关时应拉住绝 缘把手。 3、 IM和IM输入线不能接反，否则会烧坏霍尔片。


霍尔系数:
A’ d
IS
RH＝Uhd／IsB
UH为霍尔电压 ； IS为工作电流； B为磁感应强度； d为霍尔片厚度。

b
B


A
霍尔系数是反映材料霍尔效应强弱的重要 参数，通常由霍尔片材料的性质和尺寸决定。

2、实验中产生的副效应及消除方法
不等位电势降：由于 两个测试点对于电流的流 动方向来说就不是同一个 等势面上而引入的附加电 势。