Порядок выполнения работы. 1. Включить установку (переключатель «сеть» находится на задней панели измерительного блока)

1. Включить установку (переключатель «сеть» находится на задней панели измерительного блока).

2. Переключателем измерителя переключить миллиамперметр в режим измерения тока через датчик Холла (при этом должен загореться соответствующий светодиод).

3. Установить полярность «+» переключателем «направление тока» (в индикации миллиамперметра отсутствует знак «–»).

4. Кнопками регулировки силы тока «+» и «–» установить силу тока через датчик Холла I =3 мА.

5. Переключателем измерителя переключить миллиамперметр в режим измерения тока электромагнита (при этом должен загореться соответствующий светодиод).

6. Установить полярность «+» переключателем «направление тока» (в индикации миллиамперметра отсутствует знак «–»).

7. Кнопками регулировки силы тока «+» и «–» установить силу тока электромагнита I _эм=3 мА.

8. Измерить ЭДС Холла U ⁺, записать все величины в таблицу 17.1.

9. Кнопками регулировки силы тока «+» и «–» устанавливать силу тока электромагнита I _эм=4 мА; 5 мА; … 10 мА, каждый раз измеряя и записывая величину U ⁺.

10. Установить полярность «–» переключателем «направление тока» (в индикации миллиамперметра присутствует знак «–»).

11. Повторить пункты 7-9, записывая в таблицу ЭДС Холла U ^– при другом направлении магнитного поля.

12. Повторить измерения ЭДС Холла для тока через датчик I =4 мА (пункты 2-11), а затем для I =5 мА.

13. По формуле (15.9) вычислите Холловскую разность потенциалов для каждого измерения. Результаты занесите в таблицу 17.1.

U _х=(U ⁺ – U ^–)/2. (17.12)

14. По графику (рис.17.3) зависимости В от I _эм определите В и занесите в таблицу 17.1.

15. По формуле (17.9) рассчитайте R для каждого значения В, определяемого по току через электромагнит.

16. Вычислите среднее значение R.

Таблица 17.1

17. Используя среднее значение R, определите концентрацию носителей заряда n по формуле (17.7).

18. По формуле (17.11) вычислите подвижность носителей заряда u.

19. Вычислите погрешности R и u.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается эффект Холла?

2. Чем объясняется эффект Холла?

3. Чему равна и как направлена сила Лоренца?

4. Для каких целей практически используется эффект Холла?

5. Выведите формулу для Холловской разности потенциалов.

6. Как расположены эквипотенциальные поверхности при прохождении постоянного тока через образец: а) в отсутствие магнитного поля; в) при включенном магнитном поле?

7. Как исключается погрешность, связанная с несимметричностью контактов подключения миллиамперметра к образцу?

8. Каков знак носителей тока в изучаемом образце?

Используемая литература

[1] §§ 21.2, 23.2;

[2] §§ 14.2, 14.5;

[5] § 45;

[7] §§ 114, 117.

Лабораторная работа 3-18