西南石油大學物理實驗報告冊答案

實驗四霍耳效應與磁場測定

一填空題

1. 2.

3. 4.5.00ma, 1000ma

5.第二位

6.勵磁電流

7.過熱

二選擇題

1-4:dcaa 5. abcd(全選7:cb

三計算題

1、解：

對公式兩邊取對數，得

，其中、n和l都是常數，所以＝＝

＝＝0.052

＝0.09。

四問答題

1、會使測量值偏小。原因是測得的磁感應強度僅僅是軸線上磁感應強度的乙個分量而已。

2、測量。因為螺線管內的磁感應強度是這樣分布的：中間是均強磁場，越往兩端磁場越弱。所以測量點應該這樣來安排：兩端測密些，中間測稀些。

３、通電導線周圍存在磁場，其大小和導線中的電流成正比，故可以利用霍爾元件測量出通電導線周圍的磁場，就可確定導線裡面電流的大小，利用這一原理可以設計出霍爾電流感測器。其優點是不和被測電路發生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率等等，特別適合於大電流的測量。

五操作題

需要完成以下工作：

1) 連線（工作電流切勿與勵磁電流接錯）；

2) 調節連桿公升降螺釘，使霍爾片位於螺線管軸線上；

3) 將所有換向開關擲同一方向，並接通電源；

4) 調節工作電流為5.00ma ，勵磁電流為1000ma;

5) 推拉連桿，使霍爾片位於螺線管軸線上某一位置。記下此時連桿上的讀數；

6) 利用換向器，將電流和磁場反向，並記下這四種情況下的電壓值；

7) 利用公式，算出霍爾片位於處時的霍爾電壓；

8) 重複5至7步驟，測算出霍爾片在第2個位置的霍爾電壓。

9) 測量結束後關閉電源，歸整儀器。

資料**

六設計題

比如用霍爾元件來測量自行車的行駛速度，具體設計方案如下：

安裝測量裝置

1) 將霍爾元件電路板固定在自行車的某一前叉上，並給霍爾片通以電流；

2) 在前輪的某根鋼絲上固定一顆永磁體，使得前輪轉動時永磁體正好能夠垂直掃過霍爾片；

3) 測量出自行車前輪的周長；

測量原理

當自行車向前行駛時，裝在前輪鋼絲上的永磁體每掃過一次固定在自行車的前叉上的霍爾片時，測量電路就獲得乙個由霍爾電壓產生的脈衝訊號。也就是說每記錄乙個脈衝訊號，自行車就前進了相當於前輪周長的距離。若測出單位時間內的脈衝數，就可以計算並顯示出自行車行駛的速度。

這種測速器的誤差範圍不會超過前輪的周長。