Порядок выполнения работы
1. Определите и запишите пределы измерений, цену деления и класс точности измерительных приборов.
2. Присоедините:
контакты цифрового мультиметра к контактам на передней панели модуля для измерения напряжения Холла (UH);
модуль для изучения эффекта Холла к источнику питания, соединив выходы источника на 12 В со входами переменного тока на задней стороне модуля;
выходы источника питания к нижним входам катушек, верхние входы катушек соединяются между собой.
3. Установите
дисплей в режим снятия значения тока:
если на модуле
для изучения эффекта Холла светится
индикатор напротив символа
,
необходимо нажать кнопкуDisplay,
при этом должен загореться индикатор
напротив символа mA.
4. При отсутствии тока через образец и при выключенных намагничивающих катушках убедиться, что показания тесламетра равны нулю (магнитное поле отсутствует). Если это не подтвердилось, то регулировкой установки нуля на тесламетре (грубой и тонкой) добиться его нулевых показаний.
К работе можно приступать лишь после проверки правильности сборки схемы преподавателем или лаборантом!
5. Меняя напряжение и силу тока на источнике питания, установите значение для магнитного поля 250 мТл. Определите зависимость напряжения Холла от силы управляющего тока в диапазоне от –30 мА до 30 мА с шагом 5 мА.
Результаты измерений занесите в таблицу 1.
Таблица 1. Зависимость напряжения Холла от силы тока
|
Индукция В = 250 мТл | |||||||||||||
|
, мА |
-30 |
-25 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
UH, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Установите значение силы тока в 30 мА.
Определите
зависимость напряжения Холла от магнитной
индукции. Для этого установите начальное
значение магнитной индукции – 300 мТл,
увеличивая магнитную индукцию с шагом
в 50 мТл,
измеряйте значение
.
Результаты измерений занесите в табл. 2.
Для смены знака магнитной индукции в нулевой точке (В = 0 Тл) поменяйте красный и синий провода местами у выхода источника питания на 12 В, тем самым изменив направление тока.
Таблица 2. Зависимость напряжения Холла от магнитной индукции при силе тока I=30 мА.
|
Индукция В, мТл |
|
|
|
|
-300 |
|
|
|
|
-250 |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
300 |
|
|
|
Обработка результатов
1. Построить
график зависимости
(I)
2. Из полученных результатов определить:
-
постоянную Холла
по
формуле (7);
- концентрацию зарядов n по формуле (5) ;
-
подвижность Холла
по формуле (9);
Результаты вычислений занести в таблицу 2.
3. Зная
приборные ошибки цифрового вольтметра,
тесламетра
и миллиамперметра, вычислить погрешности
,
n
и
.
4. Построить
график зависимости
(В).
