五、仪器介绍:
（1）霍尔效应实验仪
1、 霍尔电压指示 2、 霍尔电流指示 3、 IM励磁电流指示 4、 电源开关及电源开关指示 5、 IM励磁电流输出及电流调节 6、 IS霍尔电流输出及电流调节 7、 VH霍尔电压输入 8、 励磁电流输入及换向开关 9、 霍尔电流输入及换向开关 10、霍尔电压输出及换向开关 11、两维移动尺
12、磁铁，通电流产生磁场 13、霍尔元件
5
六、实验方法与步骤：
1）、实验连接线
1、霍尔效应实验仪的供电电源为交流220V，50Hz电源。 2、电源插座安装在机箱背面，保险丝为2A，置于电源插座内。
3、按仪器面板上的文字和符号提示将霍尔效应实验仪（主机）与霍尔效应实验（附件）架正确连接。注：（IM 和IS 反时针调至最小）
2、将（主机）面板的励磁电流IM端，接上（附件）架上的IM励磁电流端。 （连接线为两芯航空插座）。
3、将（主机）面板的IS霍尔电流端，接（附件）上IS霍尔电流端。 （将红接线柱与红接线柱对应相连，黑接线柱与黑接线柱对应相连）。 4、将（主机）面板的VH霍尔电压端，接（附件）上VH霍尔电压端 （将红接线柱与红接线柱对应相连，黑接线柱与黑接线柱对应相连）。 注意：以上三组线千万不能接错，以免烧坏元件。
5、开机后应预热10分钟，再进行实验。 6、霍尔电流最好做实验时不要超过7mA。
7、霍尔电流和励磁电流在换向时要慢，不要快速换向，换向后等待几秒后读取数据。
6
2）、测量霍尔电压VH与工作电流Is的关系 1、先将IM，Is都调零。
2、将霍尔元件移至磁场中心，调节IM =0.5A， Is每次递增1.00mA，分别测量霍尔电压VH值（V1，V2，V3，V4）填入表（1）。 3、绘出Is—VH曲线，验证线性关系。
表1 VH?Is 励磁电流 IM =0.5A
V(mV)V2(mV) V3(mV) V4(mV) V?V2?V3?V41Is(mA) VH?1(mV) +Is +IM +Is –IM -Is –IM -Is +IM 41.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 3）、测量霍尔电压VH与励磁电流IM的关系 1、先将IM、Is调零，
2、将霍尔元件移至磁场中心，调节Is至5.00mA。IM每次递增0.100A 分别测量霍尔电压VH值填入表（2）中的值。 3、绘出IM—VH曲线，验证线性关系的范围。
表2 VH—IM 霍尔工作电流IS =5.00mA IM(A) 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 V1(mV) V2(mV) V3(mV) V4(mV) V1?V2?V3?V4VH?(mV) +Is +IM +Is -IM -Is -IM -Is +IM 4 7
4）、测量霍尔电压VH与X的分布 1、先将IM、Is调零。
2、将霍尔元件置于磁场中心，调节IM＝0.5A，调节IS＝5.00mA。 3、将霍尔元件从边缘移动向中心每隔5mm测出相应的VH，填入表3。 4、由以上所测VH值，由公式：
VH＝KHISB得到 B＝
VH （9） KHIS计算出各点的磁感应强度，并绘VH－X图的磁场分布。 表3 VH—X IS =5.00mA IM =0.5A
X（mm） V1(mV)V2(mV) V3(mV) V4(mV) VH?V1?V2?V3?V4(mV) +Is +IM +Is -IM -Is -IM -Is +IM 40 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
8
七、 仪器使用注意事项:
1、霍尔片性脆易碎、电极易断，严禁用手去触摸，以免损坏！在需要调节霍尔片位置时，必须谨慎。
2、加电前必须保证测试仪的“Is调节”和“IM调节”旋钮均置零位（即逆时针旋到底），严防Is、IM电流未调到零就开机。
3、测试仪的“Is输出”接实验架的“Is输入”，“IM输出”接“IM输入”。 决不允许将“IM输出”接到“Is输入”处，否则一旦通电，会损坏霍尔片！ 4、注意：移动尺的调节范围有限！在调节到两边停止移动后，不可继续调节，以免因错位而损坏移动尺。
5、霍尔电流和励磁电流换向时要慢，换向后等待几秒钟再记录数据
八、［实验系统误差及其消除］
测量霍尔电势VH时，不可避免的会产生一些副效应，由此而产生的附加电势叠加在霍尔电势上，形成测量系统误差，这些副效应有： （1）不等位电势V0
由于制作时，两个霍尔电势不可能绝对对称的焊在霍尔片两侧（图2-4a）、霍尔片电阻率不均匀、控制电流极的端面接触不良（图2-4b）都可能造成A、B两极不处在同一等位面上，此时虽未加磁场，但A、B间存在电势差V0，此称不等位电势，V0＝IsR0，R0是两等位面间的电阻，由此可见，在R0确定的情况下，V0与Is的大小成正比，且其正负随Is的方向而改变。
图2-4a 图2-4b
9