霍尔效应实验 如何判断磁场的方向与霍尔片的法线是否一致

实验表明：霍尔电压 与霍尔元件工作电流 、直螺线管的励磁电流 间成线性的关系.
长直螺旋管轴向磁感应强度：
理论值比较误差为:E=5.3%
十、问题讨论（或思考题）：

有影响.主要是磁场的B不准.
减小的方法是设计产生高均匀度磁场的磁场发生装置.

Rh是霍尔系数么、、、
F=Bqv
Eh=Uh/b
F=Eh*q
Is=nev(bd)
∴Uh=Is*B/ned
∴ Rh=1/ne
又有Kh=1/ned
所以要知道Rh,必须知道厚度d
Rh=Kh*d

1.很复杂 很复杂 很复杂 需要深究.2.若霍尔电压为负值,则N型半导体；若霍尔电压为正值,为P型半导体.3.选择迁移率高电阻率也较高的材料.半导体是制造霍尔元件的理想材料.其迁移率高电阻率适中.而对于金属导体则不行 迁移率和电阻率都很低,而不良导体 电阻率虽高但是迁移率适中,霍尔系数都很小,不能制造霍尔元件.最后：爱球球.

1）厄廷好森（Etinghausen）效应引起的电势差UE.由于电子实际上并非以同一速度v沿y轴负向运动,速度大的电子回转半径大,能较快地到达接点3的侧面,从而导致3侧面较4侧面集中较多能量高的电子,结果3、4侧面出现温差,产生温差电动势UE.可以证明UE∝IB.容易理解UE的正负与I和B的方向有关.
（2）能斯特（Nernst）效应引起的电势差UN.焊点1、2间接触电阻可能不同,通电发热程度不同,故1、2两点间温度可能不同,于是引起热扩散电流.与霍耳效应类似,该热扩散电流也会在3、4点间形成电势差UN.若只考虑接触电阻的差异,则UN的方向仅与B的方向有关.
（3）里纪-勒杜克（Righi-Leduc）效应产生的电势差UR.上述热扩散电流的载流子由于速度不同,根据厄廷好森效应同样的理由,又会在3、4点间形成温差电动势UR.UR的正负仅与B的方向有关,而与I的方向无关.
（4）不等电势效应引起的电势差U0.由于制造上的困难及材料的不均匀性,3、4两点实际上不可能在同一条等势线上.因而只要有电流,即使没有磁场B,3、4两点间也会出现电势差U0.U0的正负只与电流I的方向有关,而与B的方向无关.
综上所述,在确定的磁场B和电流IS下,实际测出的电压是霍耳效应电压与副效应产生的附加电压的代数和.人们可以通过对称测量方法,即改变IS和磁场B的方向加以消除和减小副效应的影响.在规定了电流IS和磁场B正、反方向后,可以测量出由下列四组不同方向的IS和B组合的电压.即：
＋B,＋IS：U1＝ UH＋UE＋UN＋UR＋U0
＋B,－IS：U2＝－UH－UH＋UN－UR－U0
－B,－IS：U3＝ UH＋UE－UN－UR－U0
－B,＋IS：U4＝－UH－UE－UN＋UR＋U0
然后求U1,U2,U3,U4的代数平均值得：
UH＝1／4（U1－U2＋U3－U4）－UE
通过上述测量方法,虽然不能消除所有的副效应,但考虑到UE较小,引入的误差不大,可以忽略不计,因此霍耳效应电压UH可近似为
UH＝1／4（U1－U2＋U3－U4）（19－6）

要得到大的霍尔电压,关键是要选择霍尔系数大（即迁徙率高,电阻率ρ=1/σ亦较高）的材料,就金属而言,µ和ρ均很低,因而其霍尔系数很小,不能用来制作霍尔元件.半导体µ高,ρ适中,是制作霍尔元件的理想材料.所以霍尔元件的制备材料一般是半导体而不是金属.

自己翻书把对称测量法的内容搞清楚你就懂了.

可能是因为之前操作时仪器没有调零.

磁场偏离霍尔元件法向,则霍尔元件测量到的磁场为Bcos(cita),其中B为磁场,cita为法向与磁场之间的夹角.
旋转通电工作的霍尔元件直至其输出电压达到最大值.

由于vh=E*b=rh*i*B/d
所以rh=vh*d/i*b
我也刚做这个实验,数据处理麻烦死啦...
im相当于是B的指标
rh与他们都是一次的关系

霍尔效应要通过测两板间的电势差!如果不垂直的话,正负电荷不能完全聚于两板,所以两板间的电势差偏小,导致霍尔电压偏小!

否则测出的霍尔电压将减小,测出的霍尔电压应该是理论值乘以偏离磁场的角度的余弦值.

先确定霍尔元件载流子是电子还是空穴.然后确定电流方向,霍尔电压方向,再根据左手定则判断磁场方向.有个霍尔系数,跟元件的厚度和载流子密度有关,直接可以用,再用公式算,公式很好推,我就不写了.

载流子受洛伦茨力作用,向一侧漂移,产生电场,电场力与磁场力相等时导体中载流子运动稳定下来.这时导体侧面就会有电势.

1KGS=0.1T,即KGS是磁场强度的单位,又A是电流的单位,则KGS/A是磁场除以电流的单位.

防止出现过大电流,产生过大热量而致使仪器工作不稳定,或损坏仪器.这实际上是针对学生实验的一项规定,防止上一组同学在不明原理的情况下,将电流调得过大,而结束时没有将电流调小,这样开机存在烧坏仪器或减短寿命的可能性.关机前调小道理同样,防止下一组同学在电流过大状态下直接开机.

若用50Hz,220V的家庭电压,由于Is是载流电流,它的变化将引起霍尔电压方向的改变.家用电压变化速度快,再加上读数需要时间稳定,在学校的实验仪器上不能读数的.
当然通过变压器,使交流电的频率降低,降到可以读数,我们只要改变Im的方向就可以了,这样就省很多麻烦.我没有试过,可以实验验证一下.