用霍尔效应法测螺线管线圈磁场.ppt

用霍尔效应法用霍尔效应法测量螺线管线圈磁场测量螺线管线圈磁场Edwin Hall（18551938）霍尔效应是霍尔霍尔效应是霍尔(Hall)24岁时在美国霍普岁时在美国霍普金斯大学研究生期间，研金斯大学研究生期间，研究关于载流导体在磁场中究关于载流导体在磁场中的受力性质时发现的一种的受力性质时发现的一种现象。现象。一、实验目的一、实验目的 1掌握用霍尔效应法测量磁场的原理，测量螺线管掌握用霍尔效应法测量磁场的原理，测量螺线管线圈中心轴线的磁感应强度分布。线圈中心轴线的磁感应强度分布。2学会用学会用FB400型螺线圈磁场实验仪的使用方法。型螺线圈磁场实验仪的使用方法。3学习用学习用“对称交换测量法对称交换测量法”消除负效应产生的系统消除负效应产生的系统 误差。误差。霍尔效应测试仪霍尔效应测试仪霍尔效应实验仪霍尔效应实验仪 二、实验仪器二、实验仪器实验装置实验装置返回励磁线圈励磁线圈KH值值测量电路测量电路励磁电路励磁电路工作电路工作电路霍尔元件霍尔元件三、三、实验原理实验原理 1 1、霍耳效应、霍耳效应 附加电场的作用力附加电场的作用力方向向下方向向下霍耳元件霍耳元件的灵敏度的灵敏度在实验仪在实验仪器上注明器上注明磁场的作用力磁场的作用力方向向上方向向上2、系统误差的消除方法、系统误差的消除方法 上面讨论的霍耳电压是在理想状态下的情况，而实际测上面讨论的霍耳电压是在理想状态下的情况，而实际测量的电压还包含了由量的电压还包含了由热电效应热电效应和和热磁效应热磁效应所引起的各种所引起的各种附加附加电压电压如下四种。除个别附加效应外，在实验中可采用相应的如下四种。除个别附加效应外，在实验中可采用相应的实验方法来消除实验方法来消除。(1)(1)不等势效应不等势效应 (2)(2)爱廷豪森效应爱廷豪森效应 (3)(3)能斯脱效应能斯脱效应 (4)(4)里纪里纪勒杜克效应勒杜克效应 在一个测试点，在一个测试点，通过励通过励磁电流的改变，磁电流的改变，通过霍耳通过霍耳元件上工作电流的改变，测元件上工作电流的改变，测量四个霍耳电压值，再通过量四个霍耳电压值，再通过下式计算，就可得到较为准下式计算，就可得到较为准确的霍耳电压确的霍耳电压。1、通电螺线管轴向磁场分布测量、通电螺线管轴向磁场分布测量 霍尔电流霍尔电流 ，螺线管通电励磁电流，螺线管通电励磁电流 （1）按下表记录实验数据）按下表记录实验数据（2）以位置坐标）以位置坐标X为横坐标，磁感应强度为横坐标，磁感应强度B为纵为纵 坐标在方格纸上画出坐标在方格纸上画出B-X的图线的图线 其中：其中：四、实验内容四、实验内容X(cm)(cm)0.002.101.003.102.004.103.005.104.006.105.007.106.008.108.0010.1010.0012.1012.0014.1014.0016.1016.0018.10注意事项1 励磁线圈不宜长时间通电，否则线圈发热，会影响测量结果。2 霍尔元件有一定的温度系数，为了减少其自身发热对测量影响，实验时工作电流不允许超过其额定值5mA.