Screen and evaluate the results within a certain period, analyze the deficiencies, learn from them and form Countermeasures.

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编号：FS-DY-33117

霍尔效应实验报告

　　实验内容:

　　1. 保持 不变，使Im从0.50到4.50变化测量VH.

　　可以通过改变IS和磁场B的方向消除负效应。在规定电流和磁场正反方向后，分别测量下列四组不同方向的IS和B组合的VH,即

　　+B， +I

　　VH=V1

　　—B， +

　　VH=-V2

　　—B， —I

　　VH=V3

　　+B， -I

　　VH=-V4

　　VH = (|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/4

　　0.50

　　1.60

　　1.00

　　3.20

　　1.50

　　4.79

　　2.00

　　6.90

　　2.50

　　7.98

　　3.00

　　9.55

　　3.50

　　11.17

　　4.00

　　12.73

　　4.50

　　14.34

　　画出线形拟合直线图：

　　Parameter Value Error

　　------------------------------------------------------------

　　A 0.11556 0.13364

　　B 3.16533 0.0475

　　------------------------------------------------------------

　　R SD N P

　　------------------------------------------------------------

　　0.99921 0.18395 9 <0.0001

　　2.保持IS=4.5mA ,测量Im—Vh关系

　　VH = (|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/4

　　0.050

　　1.60

　　0.100

　　3.20

　　0.150

　　4.79

　　0.200

　　6.90

　　0.250

　　7.98

　　0.300

　　9.55

　　0.350

　　11.06

　　0.400

　　12.69

　　0.450

　　14.31

　　Parameter Value Error

　　------------------------------------------------------------

　　A 0.13389 0.13855

　　B 31.5 0.49241

　　------------------------------------------------------------

　　R SD N P

　　------------------------------------------------------------

　　0.99915 0.19071 9 <0.0001

　　基本满足线性要求。

　　2. 判断类型

　　经观察电流由A’向A流,B穿过向时电势上低下高所以载流子是正电荷空穴导电。

　　4.计算RH，n，σ，μ

　　线圈参数=5200GS/A;d=0.50mm;b=4.0mm;L=3.0mm

　　取Im=0.450A;由线性拟合所得直线的斜率为3.165(Ω)。

　　;

　　B=Im*5200GS/A=2340T;有 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RH =6762cm3/C。

　　n=1/RHe=9.24E14/cm-3。

　　=0.0473(S/m);

　　=3.198(cm2/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?

　　答：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?

　　答：不能，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。

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