霍尔效应实验报告总结与分析附加效应影响(霍尔效应及其应用实验
霍尔效应四个副效应影响最大
爱廷豪森效应。霍尔效应四个副效应影响最大的是爱廷豪森效应,是受磁场的作用。霍尔效应(Halleffect)是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(E.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。
1、爱廷豪森效应,在磁场的作用下,速度大的受到的洛仑兹力大,绕大圆轨道运动,速度小则绕小圆轨道运动,这样导致霍尔元件的一端较另一端具有较多的能量而形成一个横向的温度梯度,因而产生温差效应,形成电势差,不能在测量中消除。
2、伦斯脱效应,由于输入电流端引线两端的电阻不相等,通电后发热程度不同,使两端之间出现热扩散电流,可通过改变磁场方向再测量取平均来消除。
3、里纪勒杜克效应,由于热扩散电流的载流子的迁移率不同,形成一个横向的温度梯度,产生附加电势差,可通过改变磁场再测量取平均来消除。
4、不等位电势差,由于霍尔元件的材料本身不均匀,电压输入端引线在制作时不能完全对称地焊接在霍尔片的两侧而造成,可通过改变电场方向再测量取平均来消除。
霍尔效应实验中如何减小或消除附加电压所产生的影响?
霍尔效应实验中附加电压产生的原因、特点及其消除方法如下。
1.不等势电压
由横向电极位置不对称而产生的电压降V0,它与外磁场B无关,仅与工作电流IS的方向有关。
2.爱廷豪森效应
从微观来看,当霍尔电压达到一个稳定值VH时,速度为v的载流子的运动达到动态平衡。但从统计的观点看,元件中速度大于v和小于v的载流子也有。因速度大的载流子所受的洛仑兹力大于电场力,而速度小的载流子所受的洛仑兹力小于电场力,因而速度大的载流子会聚集在元件的一侧,而速度小的载流子聚集在另一侧,又因速度大的载流子的能量大,所以有快速粒子聚集的一侧温度高于另一侧。这种由于温差而产生电压的现象称为爱廷豪森效应。该电压用VE表示,它不仅与外磁场B有关,还与电流IS有关。
3.能斯脱效应
在元件上接出引线时,不可能做到接触电阻完全相同。当电流IS通过不同接触电阻时会产生不同的焦耳热,并因温差产生一个附加电压VN,这就是能斯脱效应。它与电流IS无关,只与外磁场B有关。
4.里记-勒杜克效应
由能斯脱效应产生的电流也有爱廷豪森效应,由此而产生附加电压VRL,称为里记-勒杜克效应。VRL与IS无关,只与外磁场B有关。因此,在确定磁场B和工作电流IS的条件下,实际测量的电压包括VH,V0,VE,VN,VRL 5个电压的代数和。测量时可用改变IS和B的方向的方法,抵消某些因素的影响。例如测量时首先任取某一方向的IS和B为正,用IS+、B+表示,当改变它们的方向时为负,用IS-、B-表示,保持IS、B的数值不变,取(IS+,B+)、(IS-、B+)、(IS+、B-)、(IS-,B-)四种条件进行测量,测量结果分别为:
V1= VH+V0+VE+VN+VRL
V2=-VH-V0-VE+VN+VRL
V3=-VH+V0-VE-VN-VRL
V4=VH-V0+VE-VN-VRL
从上述结果中消去V0,VN和VRL,得到
VH=(V1-V2-V3+V4)-VE
一般地VE比VH小得多,在误差范围内可以忽略不计。
霍尔效应实验误差分析是什么?
霍尔效应实验的误差分析:
霍尔效应实验是一个受系统误差影响较大的实验,特别是在霍尔效应产生的同时,伴随产生的其他效应引起的附加电场对实验影响较大。
本文简单介绍该实验的原理和实验误差的来源,使用0rigin6.o软件处理实验数据,分析附加电场对霍尔电压和电流线性关系的影响,以及对霍尔系数测量值的影响。
结果表明:附加电场的存在不会影响所测霍尔电压和电流U—j,的线性关系,但对霍尔系数的测量有较大影响。
霍尔效应简介
是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(E.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。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告包含:实验目的、实验仪器设备、实验的基本构思和原理、实验数据记录及处理、实验结论、注意事项等。
1、目的与要求:
(1)了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;
(2) 观察磁电效应现象;
(3) 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。
2、仪器与装置:霍尔效应实验仪;
3、原理:根据霍尔效应,测量磁感应强度原理,利用提供的仪器测试所给模型测量面上的一维(上下方向)磁分布。
扩展资料
内容及步骤:
1、仪器调整:
(1)按图连接、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。