Laboratorium z fizyki.
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 57.
Temat: BADANIE EFEKTU HALLA
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskiem Halla przez wyznaczanie charakterystyk U=f(B), U=f(IH) hallotronu.
2. Wstęp teoretyczny
Jeżeli płytkę hallotronu włączymy w obwód prądu stałego i umieścimy w polu magnetycznym, którego wektor indukcji B jest prostopadły do kierunku płytki i do kierunku płynącego prądu elektrycznego, to między punktami A i B wytworzy się różnica potencjałów UH, zwana napięciem Halla. Napięcie to powstaje w wyniku odchylenia elektronów poruszających się wzdłuż hallotronu, co spowodowane jest działającą ne nie siłą Lorentza FL = -e(VX ´ B), gdzie: e - ładunek elektronu, ,VX - prędkość elektronów poruszających się w płytce, B - indukcja magnetyczna. Powstające w wyniku tej siły napięcie Halla wyraża się wzorem UH = gIB gdzie: g - czułość hallotronu, I - prąd płynący przez hallotron, B - indukcja. Bezpośrednio czułość hallotronu można wyznaczyć z zależności g=UH/(IB), w której UH - napięcie Halla, Is - prąd płynący hallotron, B - indukcja.
3. Wyznaczane zależności UH=f(B)
Płytkę hallotronu umieszczamy pomiędzy biegunami elektromagnesu, ustalając stały prąd Is=5 [mA] płynący w obwodzie hallotronu. Zmieniając pośrednio wartość indukcji elektromagnetycznej B, odczytujemy napięcie Halla, czynność tę powtarzamy kilkukrotnie, tak aby uzyskać równomierne rozmieszczenie punktów pomiarowych.
Is=5 [mA]
B
DB
UH
DUH
g
eg
Dg
Lp.
[T]
[V]
[V/AT]
[%]
1
0.10
0.002
0.0512
0.0002
102.4
3.14
3.215
2
0.15
0.003
0.0745
99.333
3.02
2.998
3
0.20
0.004
0.1125
112.5
2.93
3.294
4
0.25
0.005
0.1425
114
2.89
3.295
5
0.30
0.006
0.1766
173.733
2.86
3.371
6
0.35
0.007
0.2064
117.943
2.85
3.358
7
0.40
0.008
0.2135
106.75
2.84
...
kotektiger