Описание экспериментальной установки. Электрическая схема установки представлена на рис
Электрическая схема установки представлена на рис. 5, монтажная – на рис. 6. Исследуемый образец представляет собой тонкую пластинку германия, обладающего дырочной проводимостью при комнатных температурах. Пластинка помещена в зазор сердечника электромагнита 6 и подсоединена к источнику постоянного напряжения 4. Обмотка электромагнита подключена к регулируемому источнику постоянного напряжения «0…+15 В» 10 через переключатель 8. С помощью переключателя можно изменять направление тока в обмотке электромагнита. Ток измеряют миллиамперметром 9. Для измерения напряжения Холла предназначен цифровой вольтметр 5.
Рис. 5. Электрическая схема:(1–1) – цепь питания электромагнита 6; (2–2) – цепь измерения напряжения Холла; (3–3) – цепь питания пластинки полупроводника П; 4 – источник стабилизированного постоянного напряжения «+15 В»; 5 – мультиметр (режим входы COM, VΩ); 6 – электромагнит; 7 – миниблок «Эффект Холла»; 8 – переключатель; 9 – мультиметр (режим ); 10 – регулируемый источник постоянного напряжения «0…+15 В»
Рис. 6. Монтажная схема:
5 –мультиметр (режим входы COM, VΩ);
7 – миниблок «Эффект Холла»; 9 – мультиметр (режим
)
Выполнение измерений
1. Запишите в таблицу число витков в обмотке электромагнита N, ширину зазора в сердечнике электромагнита h и толщину пластинки полупроводника d (указаны на миниблоке «Эффект Холла»).
2. Соберите электрическую цепь по монтажной схеме, приведенной на рис.6.
3. Включите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжений и блока мультиметров. Нажмите кнопку «Исходная установка».
4. Кнопками установки напряжения «0…15 В» установите ток в цепи электромагнита ≈ 1 мА.
5. Измерьте с помощью мультиметра 5 напряжение (при первом измерении с током в обмотке электромагнита индекс у условен).
6. Переключателем 8 измените направление тока и измерьте напряжение (при первом измерении с током индекс у условен).
7. Выберите окончательные индексы у напряжений, руководствуясь критерием . Запомните положения ключа на миниблоке «Эффект Холла», которые соответствуют напряжениям .
8. Увеличивая с помощью кнопок установки напряжения «0…15 В» ток в обмотке электромагнита , через каждый ≈1 мА измерьте напряжения по пп. 5, 6. Результаты измерений запишите в таблицу.
9. Выключите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжения и блока мультиметров.
Измеренные значения , , и рассчитанные по ним значения напряжения Холла и соответствующей ему индукции магнитного поля
Параметры установки: | |||||
Величина | |||||
№ | |||||
… | |||||
… | |||||
… | |||||
… | |||||
… | |||||
… | |||||
… | |||||
… | |||||