霍尔效应实验报告 .pdfVIP

分析讨论：

1.霍尔元件为什么要用半导体材料？

因为半导体材料的迁移率μ高，电阻率ρ适中，是制造霍尔器件理想的材

料。

2.实验中，工作电流和磁场为什么要换向？

为了把产生霍尔效应的时候所伴随的副效应影响从测量结果中消除。副效应

主要由两个组成——由于不等位电势引起的副效应和热磁副效应。

a.由于制造工艺，测量霍尔电压的电极A和A’很难做到在一个理想等势面

上，所以又电流通过时，即使不加磁场也会有附加电压产生。

b.电流和磁场换向主要是解决热磁副效应，测量不同电位差取平均值。

3.如果霍尔片的法线与磁场方向和磁场不一致，对测量结果有影响吗？

有。磁场也只有部分分量有作用，所以如果法线与磁场方向不一致时，实际

磁场小于通电电流应产生的磁场。

4误差分析

系统误差：地磁场的存在；第2点中的副效应影响。

随机误差：电流不稳定——实验过程中仪表盘上，I与I会不稳定浮动，多次

MS

测量取平均值的方法，以及等示数稳定下来再读数也很重要。

5结果分析

332

根据结果来看，R=1.693*10，R=1.771*10，且两幅曲线图中的R均大于

H1H2

0.995，可以得出实验测量过程的误差是很小的（随机误差很小），但是最终的结

果却还是有区别，且相差了0.08，假定真实霍尔系数为两个数据的平均数1.732*

3

10，那么该实验的误差为0.04/1.732=2.3%。最终结果误差百分比比较小但还是

存在，可以推测是由实验中的副效应引起的。

6在最后零磁场下测定A、C之间电压的时候，这个时候直接测量的是两极电压，

所以直接将接头拔下接在输出电流的两端，这时候测出的电压也就是A、C之间

的电压。

7该实验通过励磁电流（I），可以利用公式B=α*I，来间接算出磁场强度。且

MM

IM可以直接通过霍尔传感器来控制，一定程度上提高了实验测量精度。

结论：

1.通过实验了解了半导体的霍尔效应，研究了霍尔电压与霍尔电流、磁场强度

之间的关系，验证了霍尔电压在误差允许范围内与霍尔电流、磁场强度成正

比。

2.霍尔效应实验中，其他副效应引起的附加电场对实验影响较大，且很难排除。

3.通过改变开关方向，改变电流和磁场的方向来减小副效应的影响。