用霍尔效应测量亥姆霍兹线圈磁场
实验仪器
DH4501N型三维亥姆霍兹线圈磁场实验仪 一套 连接导线
实验内容
开机前先熟悉仪器,IS、IM取最小值,开机预热10min。两人一组,互相检查电路。 一、测量霍尔片的零位霍尔电势
将亥姆霍兹线圈的距离设为R,即100mm处;铜管位置至R处;
X向、Y向、Z向导轨均置于0,紧固相应的螺母,使霍尔元件位于亥姆霍兹线圈中心。 1) 用连接线将中间的霍尔电压输入端短接(或将IS、IM电流调节到0),调节调零旋钮使电压表显示0.00mV;
2) 断开励磁电流IM (或将IM电流调节到0);
3) 调节霍尔工作电流IS=5.00mA,用IS 换向开关改变霍尔工作电流输入方向,分别测出零位霍尔电势V01 、V02,并计算出不等位电阻:
R01=
二、测量霍尔片的灵敏度KH
V01V,R02=02 ISIS1) 先将Is,IM都调节为零,调节调零旋钮使电压表显示0.00mV;
2) 调节IM =500mA,调节Is =1.00mA,按表中Is,IM正负情况切换Is,IM的正负方向,分别测量霍尔电压VH值(V1,V2,V3,V4)。
3) 以后Is每次递增0.50mA,测量各V1,V2,V3,V4值。绘出Is—VH曲线,验证线性关系,并求霍尔片的灵敏度KH。
三、测量亥姆霍兹线圈轴线上的磁感应强度
IS =5.00mA,IM =500mA,测量VH。以亥姆霍兹线圈中心为坐标原点,左右100mm,每隔10mm距离测一个点,共20个点。 通过公式计算出亥姆霍兹线圈磁场B(1)。 四、 将亥姆霍兹线圈其中一个线圈的正负极交换成反接,测量轴线上的磁感应强度B(2)。
在同一图中画出B(1)和B(2)随位置变化的曲线,并作简要的分析。 五、 (选做)设计实验验证磁场的叠加原理。
注意事项:
1、 开机预热10min,避免周围有强磁场或者磁性物质比如铁块等。 2、 注意正确连线,不要拉扯霍尔传感器引出线,以防损坏。
3、 三维调节部件很精密,注意用力不要过大;铜管空心,切不可受外力冲击,以防变形,影响使用。
课后思考题
1、 使用霍尔效应实验仪器要注意什么?
2、 简述霍尔效应的应用,并针对某一应用简述其工作原理。
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