![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Классический метод измерения величины эффекта Холла
В данной лабораторной работе производятся измерения параметров эффекта Холла в постоянных электрическом и магнитном полях. При этом измерения проводятся по методу классического эффекта Холла на образцах в виде тонких пластин (см. рис. 1). При наблюдении классического эффекта Холла необходимо иметь отношение длины образца к ширине не менее пяти ( 4. Описание установки для определения напряжения Холла и принципов её функционирования Эффект Холла в данной лабораторной работе изучается с помощью электромагнита, который питается от стандартного блока питания постоянного тока. На передней панели этого блока питания находятся ручки управления выходным напряжением (верхняя пара ручек с надписями «Грубо» и «Точно»), ручки управления режимом стабилизации тока (нижняя пара ручек с надписями «Грубо» и «Точно»). Кроме того, на передней панели этого блока находятся вольтметр и амперметр, по которым можно контролировать выходное напряжение блока питания и силу тока, протекающего через обмотку электромагнита. Если не изменять полярность тока, протекающего через обмотку электромагнита (и при этом не учитывать величину гистерезиса), то можно откалибровать магнитное поле в зазоре электромагнита – построить зависимость индукции магнитного поля в зазоре электромагнита от силы тока, протекающего через обмотку электромагнита. Эта процедура выполняется путем изменения тока, протекающего через электромагнит, с одновременным измерением индукции поля в зазоре электромагнита. Для построения части петли гистерезиса в одном квадранте необходимо измерения величины поля в зазоре провести от нулевого значения тока обмотки электромагнита до максимально возможного и от максимально возможного – до нулевого. Функциональная схема для калибровки индукции поля в зазоре представлена на рис. 2. В качестве магнитометра применяется измеритель магнитной индукции компенсационного типа, в котором датчик Холла включен в одно из плеч моста, в другое плечо включен многоступенчатый резистор. Питание на этот мост подается на одну диагональ, а к другой диагонали подключается микроамперметр, выполняющий функции индикатора нуля. Величина поля в зазоре электромагнита отсчитывается по цифрам в четырех окошках. Эти цифры можно изменять поворотом рукояток, связанных со ступенчатым изменением номинала многоступенчатого резистора, включенного в плечо измерительного моста. Рис. 2.Функциональная схема для калибровки электромагнита
Функциональная схема установки измерения коэффициента Холла и удельного электросопротивления пластин полупроводников представлена на рис. 3. Напряжение Холла измеряется цифровым вольтметром, имеющим входное сопротивление много больше сопротивления образца, в котором проводится наблюдение эффекта Холла. Ток, текущий через образец измеряется стрелочным миллиамперметром. В состав этой схемы входит коммутационная плата. На коммутационной плате расположены потенциометры Для определения величины удельного электросопротивления ключ
фиксируют величину сопротивления образца R. Удельное электросопротивление после этого можно определить из соотношения:
Рис. 3. Функциональная схема установки для определения напряжения Холла и удельного электросопротивления
|