Експериментальна установка

Загальний вигляд установки показаний на рисунку (91.2).

Установка складається з об'єкту дослідження і вимірювального пристрою. Об'єкт дослідження конструктивно виконаний у вигляді збірного корпусу, в якому встановлені електромагніт і датчик Холла. Зверху об'єкт дослідження має вікно, через яке видно полюси електромагніту і плата з датчиком Холла.

На передній панелі вимірювального пристрою розміщені наступні елементи управління та індикації:

- кнопки «СБРОС» і «ТОК» «+», «–» задають значення і напрям струму через датчик Холла (при режимі роботи з датчиком Холла) і котушку електромагніту (при режимі роботи з електромагнітом);

Примітка:Після натискання кнопки «СБРОС» значення струму обнулюється, і напрям струму міняється на протилежний.

- кнопка «ЕЛ. МАГНИТ - ДАТЧ. ХОЛЛА» перемикає режими роботи з датчиком Холла і електромагнітом, що відображається відповідним світлодіодом.

- табло мА і мВ відображають значення струму через датчик Холла або котушку електромагніта (залежно від режиму роботи) і е.р.с. Холла.

На задній панелі вимірювального пристрою розташований вимикач «СЕТЬ».

Порядок виконання роботи

1. Включити установку за допомогою вимикача «СЕТЬ». Повинні висвітитися індикатори, що вказують наявність напруги і струму. Записати сталі a, d, q, l, r.

2. Встановити струм через електромагніт відповідний магнітному полю В (мТл) заданому викладачем. Виміряти не менше 10 разів е.р.с. Холла Δφ_i при різних значеннях керуючого струму І.

Примітка:Не допускається задавати струм через датчик Холла більше 3 мА!

3. Дані занести в таблицю.

Таблиця 91.1

№ з/п Величина	1	2	3	4	5	6
I
B
Δφ1
Δφ2
Δφсер

4. Провести виміри Δφ₂ з протилежним напрямом струму. Дані занести в таблицю, обчисливши Δφ_сер за формулою (91.5).

5. Повторити виміри для інших значень індукції магнітного поля B.

6. Побудувати графік Δφ = f(I)

7. Обчислити сталу Холла, використовуючи формулу (91.8)

8. Знайти R_сер.

9. Використовуючи формулу (91.3а) обчислити концентрацію носіїв заряду в напівпровіднику.

10. Розрахувати ρ і μ за формулами (91.6) та (91.7).

11. Оцінити похибки визначення ρ і μ.

Контрольні запитання

1. У чому полягає ефект Холла?

2. Від чого залежить стала Холла R?

3. З якою метою в експерименті ми змінюємо напрям струму через зразок і повторюємо вимірювання?