霍尔效应的应用与设想.PPT

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1、霍尔效应的应用与设想报告人：王祺报告人：王祺 PB01007033 指导老师：秦敢指导老师：秦敢引言在外磁场中的载流导体会在与电流和外磁场垂直的方向上出现电荷分离而产生电势差，这种现象称为霍尔效应。霍尔效应是一个非常有趣且实用的电磁学现象。它究竟有何用途？利用它的原理又能解决哪些现实问题？下面我将就这一问题进行说明。霍尔效应的应用测量载流子浓度测量磁场强度测量地磁场电信号转换及运算设计磁流体发电机测量电流强度测量微小位移电流的测量 大的电流安培表不易测量，然而，却可以用霍尔效应测出：在被测导线外套上一个带有缺口(缺口宽为x)的标准圆环铁心，将霍尔片插入缺口中。因铁心中的磁感应强度B与导线中的电

2、流I成正比，设圆环与导线共心，圆环半径r远大于导线直径，由安培环路定理：设导体中通电流I，有：k为霍尔系数只要测出电压U，且k,I,r,d均已知，即可求得导线中的电流 其实这里可以运用我们做过的三级实验中的电子传感、输出设备，直接输出U，这样能更方便一些。（注：为精确测量，应使用半导体材料制成的灵敏度高的霍尔元件代替导体，对于半导体，仍成立，只不过k要计及量子效应。）位移测量精精确确测测量量微微小小位位移移在在应应用用型型物物理理中中非非常常重重要要，但但微微小小位位移移的的精精确确测测量量比比较较复复杂杂，我我认认为为这这里里也也可可以以应应用用霍霍尔尔效效应进行测量。应进行测量。将将两两块

3、块永永久久磁磁铁铁同同极极相相对对而而置置，再再将将与与位位移移物物体体相相连连的的霍霍尔尔元元件件置置于于其其中中磁磁感感应应强强度度为为零零处处，当当霍霍尔尔元元件件与与两两块块磁磁铁铁的的相相对对位位置置发发生生改改变变时时，霍霍尔尔元件的电压就可以反映位移的数值。元件的电压就可以反映位移的数值。应用设想当当磁磁极极正正对对霍霍尔尔器器件件且且间间距距固固定定时时，若若中中间间无无铁铁磁磁性性物物质质阻阻挡挡，磁磁路路畅畅通通，则则有有霍霍尔尔电电压压；若若中中间间有有铁铁磁磁性性物物质质阻阻挡挡，磁磁路路断断，则则无无霍霍尔尔电压。电压。这这种种“开开关关效效应应”在在生生活中可以有很多应用活中可以有很多应用。防盗应用原理：用霍尔元件的开关效应来控制发音装置。设计：1永久磁铁 2霍尔元件 3发音装置节水应用节水应用原理：用霍尔元件的开关效应来控制水的开关。设计：1永久磁铁 2霍尔元件结束语霍尔效应不但在日常生活中有重要用途，而且在超低温，超导，纳米材料等高科技研究中也有广泛应用。相信，只要我们对霍尔效应进行更深入的研究，就一定能利用霍尔效应更多为人类造福。谢谢大家