Опис вимірювальної установки

1. Вимірювальна установка складається з об’єкта дослідження та вимірювального пристрою, що встановлено на робочому столі та сполучено між собою кабелем. Об’єкт дослідження має вигляд збірного корпусу, в якому встановлено електромагніт та датчик Холла; зверху корпусу розташовано вікно, через яке можна побачити полюси електромагніта та плату з датчиком Холла.

2. У вимірювальному пристрої застосовано однокристальну мікро-ЕОМ з відповідними додатковими пристроями, які дозволяють виконувати вимірювання струму, що протікає через котушку електромагніту, керуючого струму та ЕРС Холла датчика, що встановлені в об’єкті дослідження, а також здійснювати функції керування установкою: встановлення режимів прямого чи зворотного струму через котушку електромагніта або датчика Холла.

На рис.6 зображено схему подачі струму через датчик Холла та вимірювання напруги між холівськими контактами.

Рис.6. Схема подачі струму через датчик Холла та вимірювання напруги між холівськими контактами.

На передній панелі вимірювального пристрою знаходяться наступні пристрої управління та індикації:

• кнопки „СБРОС” та „СТРУМ” „+” , „–„ задають напрямок струму через датчик Холла та котушку електромагніту; після натискання кнопки „СБРОС” значення струму обнуляється та напрямок струму змінюється на протилежний;

• кнопка „ЕЛ.МАГНІТ–ДАТЧ. ХОЛЛУ” перемикає індикацію струму, що протікає через котушку електромагніту і через датчик Холла, що демонструється відповідними світлодіодом та табло індикації;

• табло мА та мВ показують значення струму через датчик Холла або котушку електромагніта та ЕРС Холла.

Порядок виконання роботи

1. Увімкнути експериментальну устновку. Вибрати полярність джерела живлення електромагніта натисканням на відповідну кнопку та задати струм електромагніту. За допомогою кнопки „ЕЛ.МАГНІТ–ДАТЧ. ХОЛЛА” перевести установку в режим вимірювання струму через датчик Холла.

2. Встановити струм через зразок величиною 1 мА. Встановити струм крізь обмотку електромагніта величною=0,1 мА. Виміряти напругу Холла . Провести вимірювання при різних величинах індукції магнітного поля , збільшуючи струм через електромагніт . Коефіцієнт пропорційності між струмом електромагніту та індукцією магнітного поля в його зазорі складає 3,54 Тл/А.

3. Змінивши напрямок струму в електромагніті, знову виміряти напругу Холла при тих же самих величинах струму через електромагніт.

4. Повторити виміри при значенні струму через зразок 1,5 мА та 2 мА.

5. Визначити значення холівської різниці потенціалів за формулою (17). Вичислити питому ЕРС Холла за формулою (12).

6. Побудувати залежність питомої ЕРС Холла від індукції магнітного поля (для кожного з трьох значень струму) через зразок та визначити сталу Холла за тангенсом кута нахилу прямої .

7. Результати вимірювань та обчислень занести в таблицю 1.

Таблиця 1.

Струм через зразок
, мА	, Тл	, В	, В	, В	, В

8. Розрахувати концентрацію носіїв струму та рухливістьза формулами (16) та (24) відповідно.

9. Для визначення типу носіїв струму визначити напрямок струму в зразку, напрямок магнітного поля та знак ЕРС Холла. Користуючись рисунками 5, 6 визначити тип носіїв струму в зразку.