测磁场都有些什么方法?
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发布时间：2022-04-26 16:18
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时间：2023-10-14 01:41
1.螺线管磁场测试仪
2.长直螺线管磁场装置
3.换向开关
二,实验原理
1.霍尔效应
当在半导体元件1,2两端加上电压,同时有一个
磁场B垂直穿过元件的宽面时,在3,4两端产生
电位差,这种现象为霍尔效应.
mv
Z
1
Y
B
X
I
v
2
4
3
1)载流子为空穴(P型)
2)载流子为电子(N型)
UH
B
I
+
+
+
+
-
-
-
-
+
UH
B
I
+
-
-
-
+
+
-
2.定向运动的载流子受力
1)洛仑兹力
2)静电作用力
二力平衡就会形成稳定的霍耳电势差
v
q
fB
fE
3.附加电压
1)不等位电势差V0:
特点:与磁场B换向无关,随电流换向而换向
(+IH,+B)→+V0 (+IH,-B)→+V0
(-IH, +B)→-V0 (-IH,- B)→-V0
IH
mV
1
3
2
4
IH
mV
1
3
2
4
2)厄廷好森(Etinghausen)效应温差电势差Vt:
特点:随磁场B和电流换向而换向
(+IH,+B)→+Vt (+IH,-B)→-Vt
(-IH, +B)→-Vt (-IH, -B)→+Vt
IH
mV
1
3
2
4
3)能斯脱(Nernst)效应热流电势差VP:
特点:随磁场B换向而换向,与电流换向无关
(+IH,+B)→+Vp (+IH,-B)→-Vp
(-IH, +B)→+Vp (-IH, -B)→-Vp
1
3
2
4
mV
IH
R1 T1
R2 T2
1
3
2
4
mV
IH
R1 T1
R2 T2
4)里纪-勒杜克(Righi-lec)效应附加温差电势差Vs:
能斯脱效应产生的热流电势差因热扩散载流子的速度不一样,也会发生厄廷好森效应,于是产生一个附加温差电势差
特点:随磁场B换向而换向,与电流换向无关
(+IH,+B)→+Vs (+IH,-B)→-Vs
(-IH, +B)→+Vs (-IH, -B)→-Vs
IH
mV
1
3
2
4
1
3
2
4
mV
IH
R1 T1
R2 T2
4.测量方法
根据附加电压随磁场B和电流换向而各自呈现的
特点加以消除
(+IH,+B):V1=+VH+V0+Vt+V p+Vs
(-IH, +B):V2=-VH-V0-Vt+V p+Vs
(-IH, -B): V3=+VH-V0+Vt-V p-Vs
(+IH,-B): V4= -VH+V0-Vt-V p-Vs
测量表达式为:
三,实验步骤
1. 仪器连接�
2. 调节螺线管的励磁电流IM (或IB),调节霍耳元件的工作电流IS (或IH)�
3. 测量螺线管中点的磁场
4. 测量螺线管中心轴上各点的磁场
四,注意事项
1.绝不允许将测试仪上的励磁电流"IM输出"错接到"工作电流"出,也不可错接到"霍耳电压"处,否则,一旦通电,霍耳元件立即烧毁.
2.霍耳元件质脆,引线的接头细小,容易损坏,旋进旋出时,操作动作要轻缓.
3.V1,V2,V3,V4本身还含有"+","-"号,测量记录时不要忘记.
4.开启和关闭电源前都必须将"工作电流","励磁电流"调至零.
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