Упражнение 2

Определите зависимость напряжения Холла от магнитного поля при заданном токе через образец.

1. Для выполнения второго упражнения в контекстном меню «Прибор» выберите пункт «Кобра 3 “Эффект Холла”».

2. В появившемся окне параметров измерения эффекта Холла (рис.10) в разделе «Каналы» выберите (поставьте галочку) «Напряжение Холла U_H».

3. В поле со списком «Х-данные» выбираем «Плотность потока В».

Рис.10. Окно параметров измерения эффекта Холла.

4. Прокалибруйте модуль «Тесла», для этого нажмите на кнопку «Параметры». Появится окно калибровки (рис.6). Во вкладке «Плотность потока» «Диапазон оси Y» выберите (Тл) и «Единица» Т (Тл). Выставьте ручки на блоке питания в крайнее левое положение. Далее во вкладке «Калибрование» нажмите кнопку «Сброс», а затем «Калибровать». Для подтверждения введенных параметров нажмите кнопку «Да».

5. В окне параметров измерения эффекта Холла нажмите «Далее». Появится пять окон фиксируемых параметров (рис.11): «напряжение Холла U_H», «напряжение на образце U_р», «ток образца I_p», «температура образца T_p», и «плотность потока B».

Рис.11. Окна фиксируемых параметров

6. На измерительной ячейке (рис.3) вращением ручки регулировки тока на образце (рис.3, поз.1) установите ток через образец 30 мА, ориентируясь на дисплей измерительной ячейки (рис.3, поз.4) или на значение тока в окне «Ток образца I_p».

7. Затем на передней панели блока питания поверните ручку регулирования тока (рис.4, поз.1) в крайнее правое положение, а ручку регулирования напряжения (рис.4, поз.2) в крайнее левое положение.

8. Для того чтобы запустить процесс измерения, нажмите кнопку «Начать измерение».

9. Медленным вращением ручки регулирования напряжения на передней панели блока питания изменяйте магнитную индукцию В, и по достижении значения нажмите кнопку «Закончить измерение». Появится окно с графиком U_H (B).

10. Произведите аппроксимацию экспериментальных данных. Для этого с помощью инструмента «Выделить» выделите участок для аппроксимации и нажмите кнопку . На графике появится прямая и уравнение этой прямой (рис.12)

Рис.12. График зависимости напряжения Холла от магнитной индукции поля В с интерполяционной прямой

11. Распечатайте график. Для этого нажмите кнопку (рис.9). В появившемся окне “Печать” выберите пункт “Графика”, в опциях поставьте “Подгонка по страницам”. Нажмите кнопку “Установка”. В появившемся окне “Настройка печати” выберите имя принтера, размер бумаги А4, альбомную ориентацию и нажмите кнопку ОК. Проконтролировать распечатываемое изображение можно поставив галочку “Предварительный” в окне “Печать”. Если при предварительном просмотре графика на нем присутствуют все необходимые параметры, распечатайте его, нажав кнопку “Да” в окне “Печать”.

12. После распечатки графика по угловому коэффициенту с помощью (3) найдите постоянную Холла R и сопоставьте с результатом первого упражнения.

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. - М.: Астрель, АСТ. 2000 – кн.2, § 11.3

2. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Электричество. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - §§ 98, 100

11