- •Оборудование
- •Правила техники безопасности
- •Теоретическая часть Общие сведения
- •Теория эффекта Холла
- •Метод изучения эффекта Холла
- •Экспериментальная часть Описание экспериментальной установки
- •Выполнение измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Библиографический список
- •Изучение эффекта Холла в полупроводниках
- •Контрольные вопросы для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторной работы
Выполнение измерений
1. Запишите в таблицу число витков в обмотке электромагнита N, ширину зазора в сердечнике электромагнита h и толщину пластинки полупроводника d (указаны на миниблоке «Эффект Холла»).
2. Соберите электрическую цепь по монтажной схеме, приведенной на рис.6.
3. Включите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжений и блока мультиметров. Нажмите кнопку «Исходная установка».
4. Кнопками установки
напряжения «0…15 В» установите ток в
цепи электромагнита
≈ 1 мА.
5. Измерьте с помощью
мультиметра 5 напряжение
(при первом измерении с током в обмотке
электромагнита индекс у
условен).
6. Переключателем
8 измените направление тока
и измерьте напряжение
(при первом измерении с током
индекс у
условен).
7. Выберите
окончательные индексы у напряжений,
руководствуясь критерием
.
Запомните положения ключа на миниблоке
«Эффект Холла», которые соответствуют
напряжениям
.
8. Увеличивая с помощью кнопок установки напряжения «0…15 В» ток в обмотке электромагнита , через каждый ≈1 мА измерьте напряжения по пп. 5, 6. Результаты измерений запишите в таблицу.
9. Выключите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжения и блока мультиметров.
Измеренные значения
,
,
и рассчитанные по ним значения напряжения
Холла
и соответствующей ему индукции магнитного
поля
Параметры
установки:
|
|||||
Величина |
|||||
№ |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
2 |
… |
|
|
|
|
3 |
… |
|
|
|
|
4 |
… |
|
|
|
|
5 |
… |
|
|
|
|
6 |
… |
|
|
|
|
7 |
… |
|
|
|
|
8 |
… |
|
|
|
|
9 |
… |
|
|
|
|
10 |
10 |
|
|
|
|
Обработка результатов измерений
1. Рассчитайте значения магнитной индукции B для каждого значения , используя формулу (13). Результаты расчетов запишите в таблицу.
2. Для каждого значения магнитной индукции B по формуле (15) вычислите напряжение Холла U. Результаты расчетов запишите в таблицу.
3. По полученным
данным постройте график линейной
экспериментальной зависимости
.
4. Определите угловой коэффициент K экспериментальной прямой.
5. Используя формулу (12), найдите значение постоянной Холла для исследуемого полупроводника:
.
6. На основании выражения (11) вычислите концентрацию дырок n в исследуемом полупроводнике:
.
7. В выводе отметьте, какие закономерности эффекта Холла исследованы в работе и укажите возможные применения этого эффекта.
