Задания. 5.3.1. Измерение индукции магнитного поля и эффекта Холла полупроводникового образца в соленоиде

 

5.3.1. Измерение индукции магнитного поля и эффекта Холла полупроводникового образца в соленоиде

1. С помощью измерителя магнитного поля ИМИ измерить величину индукции магнитного поля вблизи центра соленоида при трех значениях тока соленоида, например: 0, 25; 0, 50 и 0, 75 А.

2. Вычислить эту индукцию для данного значения токов по формуле (20) и сравнить с измеренной.

3. Измерить эдс Холла образца в соленоиде при трёх значениях тока в образце: 5; 10 и 15 mA для каждого из трёх значений магнитного поля соленоида.

4. Рассчитать величину коэффициента Холла и её погрешность для каждого из трёх значений магнитного поля.

 

5.3.2. градуировка поля электромагнита и измерение коэффициента Холла образца в этом поле

1. Измерить индукцию магнитного поля в установленном с помощью шаблона зазоре между полюсами магнита при семи значениях тока в катушках: 0; 0, 1; 0, 2; 0, 3; 0, 4; 0, 5; 0, 6 А и построить кривую зависимости B=f (I)

2. Измерить эдс Холла образца при трёх значениях тока в нём для каждого из трех различных значений магнитного поля (значение индукции поля задает преподаватель).

3. Рассчитать величину коэффициента Холла и её погрешность для каждого из трёх значений магнитного поля и записать в разделе выводы.

 

5.4. Методические рекомендации

 

Рис.5.6.

Uo

U=Ux+Uo

y

y

При монтаже потенциальных зондов на боковых гранях образца для регистрации эдс Холла никогда не удаётся поместить их строго напротив друг друга (см. рис.5.6).

Поэтому измеряемое напряжение U складывается из холловского U_x и омического падения напряжения U_o. В связи с этим следует измерять величину сигнала при одном направлении магнитного поля

 

(5.22)

 

и при другом направлении не меняя направления тока через образец

 

. (5.23)

 

При этом эдс (напряжение) Холла меняет знак, а омическое – нет.

Вычтем из выражения (5.22) выражение (5.23) почленно с учётом знака на табло цифрового прибора, тогда получим

 

или (5.24)

 

Это и есть холловская эдс.

Смену направления поля соленоида осуществляют сменой направления тока в нём. А смену направления поля по отношению к образцу в электромагните осуществляют путём повторной установки панели с образцом после поворота её на 180^о вокруг продольной оси панели.

 

Контрольные вопросы

 

1. Дайте определения явления Холла.

2. Что такое коэффициент Холла?

3. От чего зависит коэффициент Холла?

4. Где применяется данный эффект?

 

 

Лабораторная работа №6

 

6. Определение контактной разности потенциалов между полупроводником и металлом

 

Цель работы: Измерение контактной разности потенциалов между германием и платиной.