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利用霍尔效应测螺线管内磁场时如何消除地球磁场的影响
1、首先考虑磁屏蔽,用软磁材料做成屏蔽罩,把实验装置罩起来,这样观测有些不方便。还可以考虑,先测出未通电的螺线管内的地球磁场的强度和方向,再通电螺线管,测出合磁场的强度和方向,最后利用磁感应强度的矢量合成法则,减去地磁场的磁感应强度,就得到了消除地球磁场的影响的测量结果。
2、要消除地磁场对霍尔效应实验的影响,可以采取以下几种方法:使用磁屏蔽室:将实验装置放在磁屏蔽室中,通过屏蔽外部磁场的干扰,使实验结果更加准确。使用磁场补偿技术:通过在实验装置中加入一个反向的磁场,以抵消地磁场的影响,从而减小误差。
3、先使励磁电流向一个方向,测出霍尔电压U1;然后使励磁电流向另一个方向,测出霍尔电压U2。取两个霍尔电压的平均值,就可以消除地磁场的影响了。原理:两种情况下,装置产生的磁场方向相反,因此地磁场对这两个磁场的作用分别是增强和减弱,这样,取平均值以后,就消除了地磁场的影响。
4、在霍尔效应实验中,误差的来源可能包括多种因素,例如温度变化、非均匀磁场、不对称的霍尔元件、不准确的电压和电流测量等。为了消除这些误差,可以采取以下措施: 温度补偿:采用温度系数较小的材料,或者通过适当的补偿电路来减小温度变化对霍尔元件的影响。
5、(3)里纪-勒杜克(Righi-Leduc)效应产生的电势差UR。 (4)不等电势效应引起的电势差U0。如何消除: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。即UH=1/4(U1-U2+U3-U4)-UE 若想消除Ue的影响,就把工作电流改成交流电。
6、采用电流和磁场换向的对称测量法基本上能把副效应的影响从测量结果中消除。具体的做法是分别改变霍尔片的电流方向(交换空间位置)及螺旋管电流的方向,但大小保持不变,重复3次实验,共四次实验的结果取平均。
用霍尔效应法测量螺线管磁场数据如何分部
1、霍尔效应测量螺线管轴线磁场分布的原理介绍如下:霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。
2、用霍尔元件加步进电机进行测量。如果考虑自动测量,可以接数据采集卡。
3、所以,利用霍尔效应可以很好测量磁场强度。通过对通电螺线管的测量就会发现:靠近管口,磁场强度就大,远离管口,磁场强度就小。且位置不同,方向也不同。管中的磁场强度最大且方向一致、均匀。整个磁场的方向线构成的回路很像穿过管中间的无数个椭圆环。
4、测量环境要求连续分布,不一定要均匀,但是不均匀磁场测量,误差会比较大。
霍尔效应是怎样检测磁场的?
载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应。霍尔法测量磁场 对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小.。
UH=KH*IH*B UH为霍尔电压,即由于霍尔效应产生的电压.IH为霍尔电流,即流过元件的电流.KH为比例系数,由元件本身决定。
只通电流,不加磁场,采用电流和磁场换向的对称测量法。在半导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集,在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场,电场力与洛伦兹力产生平衡之后,不再聚集。
通过该实验可以了解霍尔效应的物理原理以及把物理原理应用到测量技术中的基本过程。如图所示,将一块半导体或导体材料,沿Z方向加以磁场,沿X方向通以工作电流I,则在Y方向产生出电动势。这现象称为霍尔效应。称为霍尔电压。
依据霍尔效应原理,UH=KHISB 即:霍尔电势差UH与电流IS及磁感应强度B成正比。Is为激励电流,是直流电流。KH为灵敏度常数。注意,磁感应强度B是指与激励电流Is方向垂直的磁场分量。霍尔电势可以实时反映交变磁场的磁感应强度的大小和极性。线性型霍尔元件可以测量交变磁场。
测磁场都有些什么方法?
1、磁场测量的方法有:磁力计法、霍尔效应法、磁阻效应法、磁感应强度法、磁力线追踪法、电磁感应法、核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)技术。磁力计法:使用磁力计(也称为磁场仪)来测量磁场强度。磁力计可以是基于霍尔效应、磁阻效应或磁感应强度等原理工作的仪器。
2、霍尔效应法 利用霍尔效应原理方便快捷地测量磁场的磁感应强度。汤姆生法 利用汤姆生测电子比荷的实验装置来测定磁场的磁感应强度。
3、利用安培力计算公式F=BIL测磁感应强度B 例 如图1所示,天平可用来测定磁感应强度,天平的右臂上挂有一矩形线圈,宽度为l,共N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面。
4、;磁感应强度越小.利用安培力计算公式F=BIL测磁感应强度B,表示磁感应越弱。利用感应电动势 测磁感应强度B。2。在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强。4。
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