50347

Изучение эффекта Холла

Лабораторная работа

Физика

Кирова кафедра физики Изучение эффекта Холла. Расчетные формулы: где где N=40 1 число витков катушки; Ом – общее сопротивление цепи; Кл дел– баллистическая постоянная гальванометра; м2 – площадь витков катушки; n’ – отброс; RH – постоянная Холла; UН – ЭДС Холла; n – концентрация свободных частиц; толщина датчика Холла....

Русский

2014-01-21

74 KB

0 чел.

УГТУ-УПИ  им.  С. М. Кирова

кафедра физики

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №20

Изучение эффекта Холла.

Студент             Боярских А. О.

Группа               Э-1132

Преподаватель  Горелая

   

     

     Дата

г. Краснотурьинск

2002

1. Расчетные формулы:

                     , где                     ,

где N=401 – число витков катушки;

 R=Rг+Rкр =13000+10000=23000 Ом – общее сопротивление цепи;

 СВ=(1,210,01)10-8Кл/дел– баллистическая постоянная гальванометра;

 S=(6,400,20)10-4 м2 – площадь витков катушки;

 n’ – отброс;

  RH – постоянная  Холла;

  UН – ЭДС Холла;

  n – концентрация свободных частиц;

 d=(0,40,04) мм – толщина датчика Холла.

2. Средства измерений и их характеристики:

Наименование средства измерения

Предел измерений

Цена деления шкалы

Класс точности

Предел основной погрешности

Вольтметр

Миллиамперметр

Амперметр

Гальванометр

500 мВ

10 мА

3 А

70 мм

0,01 мВ

0,2 мА

1 А

1мм

1,5

1,5

1,5

1

7,5

0,15

0,045

0,7

3. Схема питания датчика Холла и измерения холловской разности потенциалов:

 T-

    R1 

 X-  X+

T+

K1

где Д – датчик Холла;

     R1 – потенциометр, регулирующий ;

     мА – миллиамперметр;

     ПП-63 – потенциометр, измеряющий разность потенциалов между Х- и X+

4. Результаты изучения зависимости индукции магнитного поля в зазоре электромагнита от силы тока в его обмотке:

Iм, А

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

n’+, дел

9

17

27

35

43

51

59

65

n’-, дел

9

18

27

34

43

50

58

64

n’, дел

9

17,5

27

34,5

43

50,5

58,5

64,5

В, Тл

0,098

0,19

0,293

0,375

0,467

0,549

0,636

0,701

Тл/мм.

В=0,01087nI 

4.1. График B (Iм):

B=bI   b=0,467/1=0,467 B(1,5)=0,4671,5=0,7 тл

5.1. Зависимость ЭДС Холла от тока в датчике (при Iм=1,5А и индукции поля BI=0,7 Тл)

П/П

I, мА

Uн+, мВ

Uн-, мВ

Uн=( Uн+- Uн+)/2, мВ

1

1

4,61

4,57

4,53

2

2

8,93

8,89

8,85

3

3

13,27

13,285

13,3

4

4

17,54

17,52

17,5

5

5

21,7

21,735

21,77

5.2. Зависимость ЭДС Холла от индукции магнитного поля (при токе через датчик I=7мА)

П/П

Iм, А

В, Тл

Uн+, мВ

Uн-, мВ

Uн=( Uн+- Uн+)/2, мВ

1

0,3

0,1401

6,75

6,05

6,4

2

0,6

0,2802

12,76

12,79

12,775

3

0,9

0,4203

18

18,3

18,15

4

1,2

0,5604

24,06

23,2

23,63

5

1,5

0,7005

29,6

28,88

29,24

5.3. Графики зависимостей ЭДС Холла от тока в датчике  ЭДС Холла от индукции магнитного поля:

ЭДС Холла от тока в датчике:

ЭДС Холла от индукции магнитного поля:

6. Рассчет постоянной Холла и концентрации свободных зарядов:

В/А                    Кл-1м-3

=2,961021   м-3

7. Выводы: