Порядок выполнения работы

1. Подготовить таблицу для записи результатов измерений по форме:

Сила тока через электромагнит эм, А	, мА	U1, мВ	U2, мВ	Хл, мВ
2,0	1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
2,5	1,5

2. В цепи электромагнита при помощи реостата R₂ установить силу тока от 2 А. Амперметр, включенный в цепь электромагнита, имеет два предела измерения: 2,5 А и 5,0 А. В зависимости от включенного предела будет меняться цена деления шкалы прибора, которая определяется как отношение предела к полному числу делений шкалы. Например, для предела 2,5 А цена деления 2,5/100 = = 0,025 А/дел.

3. В цепи датчика Холла при помощи реостата R₁ установить требуемый продольный ток I и измерить U₁. Для измерения тока служит миллиамперметр (однопредельный прибор с пределом измерений 5 мА и ценой деления шкалы 0,1 мА). Прибор инерционный, что необходимо учитывать при измерениях.

4. С помощью переключателя П₁ изменить направление тока в датчике и измерить напряжение U₂.

5. Повторить измерения при значениях тока через электромагнит 2,5; 3,0; 3,5; 4 А и продольного тока через образец от 1,5 до 4,0 мА с шагом 0,5 мА, заполняя таблицу.

6. По полученным U₁ и U₂ рассчитать по формуле (7) ЭДС Холла _Хл для данного значения продольного тока I и индукции магнитного поля В.

7. Обработать результаты измерений. Обработка результатов включает определение постоянной Холла, расчет концентрации электронов в образце и определение индукции магнитного поля в зазоре электромагнита.

Постоянная Холла определяется с помощью графика. По данным измерений для _эм = 2,5 А, т.е. при неизменном значении В и силе тока  от 1,5 до 4,0 мA с шагом 0,5 мА построить на миллиметровой бумаге график зависимости _Хл = f(). Из экспериментального графика (рис.3) определить коэффициент угла наклона прямой к оси абсцисс .

Тогда из (8) следует

.

При расчете необходимо учесть, что в данной установке при силе тока _эм = 2,5 А напряженность магнитного поля в зазоре электромагнита Н = 96000 А/м.

Концентрация электронов в образце

,

где e – заряд электрона, e = 1,6 · 10^–19 Кл.

Индукция магнитного поля в зазоре электромагнита устанавливается по графику.

Для каждого значения тока через электромагнит построить на миллиметровой бумаге графики зависимости _Хл = f() (рис.3) и по коэффициенту угла наклона каждого графика вычислить значение индукции магнитного поля в зазоре электромагнита

.

По полученным значениям индукции В построить график зависимости B = f (_эм).

Погрешности определения величин R_хл, n и B вычислить по соответствующим формулам с учетом известных приборных ошибок цифрового милливольтметра, амперметра и миллиамперметра.