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大学物理实验课后思考题全解--第1页

实验一霍尔效应及其应用

【预习思考题】

1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率

μ的计算公式，并注明单位。

霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。

2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如

何判断样品的导电类型？

以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定

的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，

反之则为N型。

3．本实验为什么要用3个换向开关？

为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测

量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2

个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位

差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总

之，一共需要3个换向开关。

【分析讨论题】

1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）

测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎

样进行？

若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔

系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强

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度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度

B和霍尔器件平面的夹角。

2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个

未知磁场时，测量误差有哪些来源？

误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍

尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的

电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响

等。

实验二声速的测量

【预习思考题】

1.如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要

在系统处于共振的条件下进行声速测定？

答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，

使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达

到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指

示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行

声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处

于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳

状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生

的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成

电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每

一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统

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处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波

节的位置，提高测量的准确度。

2.压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间

的相互转换的？

答