霍尔效应实验报告总结与分析Im=500ma,ls=3ma(霍尔效应实验报告rh
霍尔效应法测量磁场中,当励磁电流Im=500mA时,磁感应强度B为多少?
励磁电流是指螺线管线圈中通过的电流，B是螺线管内轴线上的磁感应强度。
B=μnIm，μ是磁导率，n是沿轴线的绕线密度。
霍尔效应实验报告预习怎么写
实验报告——霍尔效应
勾天杭
PB05210273
4+
数据处理：
1
、保持
Im=0.45A
不变，作
Vh
—
Is
曲线
注意有效位数的选取
1
3.5
1.5
5.2325
2
6.9725
2.5
8.715
3
10.455
3.5
12.1875
4
13.92
4.5
15.6575
Linear Regression for Data1_F:
处理数据要有误差分析
Y = A + B * X
Parameter
Value
Error
------------------------------------------------------------
A
0.02539
0.00368
B
3.4744
0.00124
------------------------------------------------------------
R
SD
N
P
------------------------------------------------------------
1
0.00401
8
0.0001
------------------------------------------------------------
2
、保持
Is=4.5mA
不变，作
Vh
—
Im
曲线
有效数字的保留
Im
Vh
0.1
3.3775
0.15
5.05
0.2
6.7825
0.25
8.5375
0.3
10.3
0.35
12.145
0.4
13.9075
0.45
15.6525
Linear Regression for Data3_F:
Y = A + B * X
Parameter
Value
Error
------------------------------------------------------------
A
-0.22551
0.04643
B
35.25298
0.15586
------------------------------------------------------------
R
SD
N
P
------------------------------------------------------------
0.99994
0.05051
8
0.0001
------------------------------------------------------------
3
、在零电场下取
Is=0.1mA
，测得
V
σ
=9.21mV
；
-9.20mV
mV
V
205
.
9
?
?
4
、确定样品的导电类型：
假设样品中的载流子为空穴，
则载流子的速度方向与电流一致。
可以判定，
此时正电荷受力
向上，即上边积累正电荷，下边无电荷。如果实验测得
U
粉白
0
，说明假设是正确的。反之，
载流子为电子。实验结果为
U
粉白
0
。∴载流子为电子。
下面计算
R
H
，
n
，
σ
，
μ
。
线圈参数
=4400GS/A
；
d=0.20mm
；
b=3.0mm
；
L=5.0mm
取
步
骤一
中
的数
据，
Im=0.45A
；
由
线性
拟合
所
得直
线
的斜
率为
3.4744
（
Ω
）
。
结合
d
B
I
R
V
s
H
H
?
；
B=Im*
线圈参数
=1980GS=0.198T
；有
4744
.
3
?
d
B
R
H
Ω
。
若取
d
的单位为
cm
；磁场单位
GS
；电位差单位
V
；电流单位
A
；电量单位
C
；代入数值
,
得
R
H
=3509.5cm
3
/C
。
n=1/R
H
e=1.78*10
15
cm
-3
。
bd
V
L
I
s
?
?
?
=0.09053(S/m)
；
H
R
?
?
?
=3.17715(cm
2
/Vs)
。
思考题：
1
、若磁场不恰好与霍尔元件片底法线一致，对测量结果有何影响，如果用实验方法判断
B
与元件发现是否一致？
如左图，
若磁场方向与法线不一致，
载流子不但在上
下方向受力，
前后也受力
（为洛仑兹力的两个分量）
；
而我们把洛仑兹力上下方向的分量当作合的洛仑兹
力来算，
导致测得的
Vh
比真实值小。
从而，
RH
偏小，
n
偏大；
σ
偏大；
μ
不受影响。可测量前后两个面的
电势差。若不为零，则磁场方向与法线不一致。
2
、能否用霍尔元件片测量交变磁场？
电荷交替在上下面积累，不会形成固定的电势差
,
所以
不可能测量交变的磁场
我认为可以用霍尔元件侧交变磁场。由于霍尔效应建立所需时间很短
(10-12~10-14s),
因此
霍尔元件使用交流电或者直流电都可。
交流电时，
得到的霍尔电压也是交变的。
根据本试验
中的方法，可求得磁感应强度的有效值；磁场的频率应与磁化电流的频率一致。
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
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。