第21卷第4期大学物理实验V ol .21No .412月出版
PH YSICA L E XPERIM ENT O F CO LLEGE
Dec .
收稿日期:-08-27
文章编号:1007-2934()04-0065-06
利用霍尔效应测磁场实验的数据处理
任丽花
(东南大学,南京,211189)
摘要推导了亥姆霍兹线圈产生磁场的全空间分布的普遍公式,讨论了如何确定磁感应强度的方向。就实验内容进行了实例分析,利用M atlab 软件进行了相关计算,提出了利用霍尔效应测磁场实验的数据处理方法。最后,详细讨论了亥姆霍兹线圈所在平面处磁场强度相关参数的分布曲线。
关键词亥姆霍兹线圈;霍尔电压;磁感应强度;分布;M atlab 计算中图分类号:O 484.5 文献标识码:A
0引言(实验回顾)
如图1所示,把一块宽为b 、厚为d 的半导体试样放在磁感应强度为B 的磁场中,并在试样中通以纵向电流Is ,则在这块半导体试样横向侧面AA ′间出现了一定的电势差U H ,这个现象叫做霍尔效应,U H 称为霍尔电压。霍尔电压U H 的大小正比于磁感应强度的大小B 以及电流I S ,在U H 、B 、Is 三者互相垂直时有:U H =K H I S B (1)。式中K H 称为该霍尔元件的灵敏度
。
图1霍尔效应原理图
实验所用仪器为DH4501N 三维亥姆霍兹线圈磁场实验仪,实验仪由信号源和测试架两部分组成,测试架由共轴线圈、装有霍尔元件的三维可移动探杆构成。其中可通过调节共轴线圈之间的垂直距离等于它们的半径获得亥姆霍兹线圈。霍尔元件在测试过程中位于与线圈轴线垂直的平面内。综上可见,对于实验必做部分,由于亥姆霍兹线圈轴线上各
DOI :10.14139/j .cn ki .cn22-1228..04.006
