vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

V

Рис. 3 Схема измерения постоянной Холла в полупроводнике М – датчик Холла (Ge-полупроводник n-типа), Э – электромагнит.

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.

8

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

3. Установите дисплей в режим снятия значения тока: если на

модуле для изучения эффекта Холла светится индикатор напротив

символа 0 С , необходимо нажать кнопку Display, 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

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 значениеUH . 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.

9

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Таблица 2. Зависимость напряжения Холла от магнитной индукции при силе тока I=30 мА.

Обработка результатов

1.Построить график зависимости UH (I)

2.Из полученных результатов определить:

-постоянную Холла RH по формуле (7);

-концентрацию зарядов n по формуле (5) ;

-подвижность Холла H по формуле (9);

Результаты вычислений занести в таблицу 2.

3.Зная приборные ошибки цифрового вольтметра, тесламетра и миллиамперметра, вычислить погрешности RH , n и H .

4.Построить график зависимости UH (В).

10

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Содержание отчета

Отчёт оформляется в печатном виде на листах формата А4 в соответствии с требованиями, предъявляемыми кафедрой ОТФ, в котором помимо стандартного титульного листа должны быть раскрыты следующие пункты:

I.Цель работы.

II.Краткое теоретическое содержание:

1.Явление, изучаемое в работе.

2.Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин.

3.Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчётные формулы.

4.Пояснения к физическим величинам. III. Электрическая схема.

IV. Расчётные формулы.

V. Формулы погрешностей косвенных измерений. VI. Таблицы с результатами измерений и вычислений.

(Таблицы должны быть пронумерованы и иметь название. Единицы измерения физических величин должны быть указаны в отдельной строке.)

VII. Пример вычисления (для одного опыта):

1.Исходные данные.

2.Вычисления.

3.Окончательный результат. VIII. Графический материал:

1.Аналитическое выражение функциональной зависимости, которую необходимо построить.

2.На осях координат указать масштаб, физические величины и единицы измерения.

3.На координатной плоскости должны быть нанесены экспериментальные точки.

4.По результатам эксперимента, представленным на координатной плоскости, провести плавную линию, аппроксимирующую функциональную теоретическую

11