物理实验 磁阻效应
(RB-RO)/RO
0.25
0.2
0.15
(RB-RO)/RO 0.1
0.05
0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
在弱磁场下,磁阻变化率ΔR/R(0)与磁感应强度B成二 次函数关系 在强磁场下,磁阻变化率ΔR/R(0)与磁感应强度B成一 次函数关系
如果将图1 中a、b端短接,霍尔电场将不存在,所有 电子将洛伦兹力的作用下向a端偏转,磁阻效应更明显。
通常以电阻率的相对改变量来表示磁阻的大小,即用 Δρ/ρ(0)表示。其中ρ(0)为零磁场时的电阻率, ρ(B)为 在磁感应强度为B的磁场中的电阻率,则Δρ=ρ(B) - ρ(0) 。由于磁阻传感器电阻的相对变化率ΔR/ R(0) 正 比于Δρ/ρ(0) ,因此也可以用电阻的相对改变量 ΔR/R(0)来表示磁阻效应的大小。 本实验要研究的就是ΔR/R(0) 与磁感应强度B的关系。
B
(RB-RO)/RO
0 0.056237 0.111913 0.166475 0.223762 0.279944 0.342425 0.400285 0.45745 0.510567 0.565275
0 0.03238195 0.071898963 0.087509142 0.103580706 0.120134416 0.137192301 0.154777749 0.172915619 0.185327424 0.204445609
以砷化镓用霍尔效应测 磁感应强度 以锑化铟研究磁阻效应
B=
VH KI H
1.测定励磁电流和磁感应强度的关系: .测定励磁电流和磁感应强度的关系 测量励磁电流IM与UH的关系 测试开始时,可调节IM=0mA,处于零磁场状态,调 节霍尔传感器位置,使霍尔传感器在电磁铁气隙最外 边,离气隙中心约20mm。调霍尔工作电流IH=5.00mA, 预热5分钟后,测量霍尔传感器的不等位电U0≈1.8mV。 使传感器印板上0刻度对准电磁铁上中间基准线,面板 上按钮开关K1和K2均按下。调励磁电流IM为0、100、 200、300……1000mA。记录对应数据并绘制电磁铁 B~IM关系磁化曲线。由霍尔元件的原理可知,磁场B 的计算公式是: UH /KIH
IM
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
B
B
0 0.05548 0.111073 0.166554 0.221808 0.278644 0.341695 0.399548 0.456045 0.509605 0.562712
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 500 1000 1500 B
冀亚雯
磁阻:当导电材料处于磁场中时,其电阻值R将随磁 感应强度B变化,这个现象称为磁阻效应,电阻的变 化量称为磁阻。
当导电体处于磁场中时,导电体内的载流子将在洛仑 兹力的作用发生偏转,在两端产生积聚电荷并产生霍 尔电场。 对于处于平均速度的电子,霍尔电场作用和洛仑兹力 作用刚好抵消,而大于或小于此速度的电子将发生沿 偏转,导致沿外加电场方向运动的载流子数量将减少, 电阻增大,也就是由于磁场的存在,增加了电阻。
2.测量磁感应强度和磁阻变化的关系: .测量磁感应强度和磁阻变化的关系 (1)调节传感器位置,使传感器印刷板上0刻度对准 电磁铁上中间基准线,把励磁电流先调节为0,释放K1、 K2 ,按下K3 ,K4打向上方。在无磁场的情况下,调 节磁阻工作电流I2,使仪器数字式毫伏表显示电压 U2=800.0mV,记录此时的I2数值,此时按下K1、K2 , 记录霍尔输出电压VH,改变K4方向再测一次VH值, 依次记录数据。各开关回复原状; (2)按上述步骤,逐步增加励磁电流,改变I2,在基 本保持U2=800.0mV不变的情况下,重复以上过程, 将数据记录到自拟的表格中,根据数据作 关系曲线。