Холл эффектісін оқып үйрену әдісі

Холл кернеуі (1) формулаға сәйкес В магнит индукциясы мен датчикте 
өтіп жатқан токқа сызықты тәуелді. Қондырғы U(B) және U(I) 
тәуелділіктерін алуға және тәжірибе жүзінде алынған түзудің бұрыштық 
коэффициенті бойынша R Холл тұрақтысын анықтауға мүмкіндік береді. 
U=КВ сызықтық тәуелділік жағдайында (1) формулаға сәйкес бұрыштық 
коэффициенттің шамасы
𝐾 =
𝑅𝐼
𝑑
(10) 
Тұрақты магнит өрісінің көзі ретінде электромагнитті қолдануға болады. 
Электромагнит саңылауындағы В магнит индукциясының шамасы оның 
орамдарындағы I магниттелетін токқа сызықты тәуелді емес. Бірақ 
өзекшенің B(I) магниттеліну қисығында шамамен сызықты болып келетін 
аймақты көруге болады, себебі 
𝐵 =
𝜇
0
𝐼
эм
𝑁
ℎ
  (11) 
формулаға сәйкес, мұндағы 𝜇
0
= 4𝜋10
−7
Гн/м - магниттік тұрақты; N 
электромагнит орамдарының саны; h - электромагнит саңылауының 
қалыңдығы; 
Холл кернеуін өлшеу тапсырмасының күрделілігі - тәжірибе 
жүргізгенде пластинкада тек қана E, Холл өрісі ғана емес, сондай-ақ 
датчикте ток тудыратын (құбылыстың өтуін байқау үшін) E электр өрісінің 
болуында. 4 суретте осы екі өзара перпендикуляр өрістер және Холл 
кернеуін өлшеуге арналған датчиктерге жалғанған өткізгіштердің (2'- 2') 
орналасуы көрсетілген. 
4а суретте егер (2'- 2') өлшеуіш контактілер сызығы I ток сызықтарына 
(Е өріске) нормаль болып келетін идеал (2-2) сызықтан ауытқыса, онда 2 
нүктенің потенциалы 2 нүктенің потенциалына қарағанда кіші болып 
келетінін көруге болады. U1 өлшенген шамасы Холл кернеуіне қарағанда 
∆U шамаға кіші (10 мкм-ге ығысқанда ∆U = 5mB ): U1 =U-∆U.
4б суретке қарап, (2'- 2') сызығында U2 = U + ∆U кернеуін өлшеу үшін В 
магнит өрісінің индукциясының бағытын өзгерту жеткілікті болатынын 
айтуға болады. 
U1 және U2 мәндерін қолданып, белгісіз ∆U қателікті жоямыз: 
𝑈 =
𝑈
1
+𝑈
2
2
(12) 

Осы әдісті тәжірибе жүзінде іске асыру үшін электромагнит 
орамдарындағы I токтың бағытын өзгертеді. 4б. сурет бойынша Холл 
кернеуінің полярлығы да өзгеретінін байқауға болады. Бірақ көбінесе
∆U фф U; бұл кезде U1 және U2 өлшенетін шамалардың таңбалары бірдей, 
ал олардың мәндері U1 =U-∆U және U2 =U + ∆U Холл кернеуін жарты 
айырма ретінде табуға мүмкіндік береді: 𝑈 =
𝑈
2
−𝑈
1
2

жүктеу/скачать 2.36 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: