Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia nr 515 |
||||
Temat: |
Badanie charakterystyki licznika Geigera-Müllera |
|||
Imię i nazwisko: |
JACEK KRAWCZYK |
|||
Wydział Elektryczny |
Zespół: nr 2 |
Rok: II |
Ocena: |
Podpis: |
Elektronika i Telekomunikacja |
Data wykonania: 26.10.1998 |
Semestr: III |
|
|
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika Halla, koncentracji nośników ładunku i charakterystyk statycznych dla hallotronu półprzewodnikowego InSb.
Hallotron jest urządzeniem elektronicznym, wykorzystującym efekt Halla. Zjawisko to zachodzi wówczas, jeżeli przewodnik, przez który płynie prąd elektryczny poddamy działaniu pola magnetycznego skierowanego prostopadle do kierunku przepływu prądu, wtedy to ładunki elektryczne przesuną się w poprzek ( wskutek działającej wzdłuż osi y siły Lorentz'a : F = q(v × B) - jak na powyższym rysunku ) wobec czego pojawi się różnica potencjałów, wytwarzając pole elektryczne.( Podana poniżej zależność odnosi się do najprostrzego z przypadków, kiedy to działanie pola magnetycznego skierowane jest wzdłuż osi z, a płynący prąd ukierunkowany jest wzdłuż osi x,- jak na powyższym rysunku ):
Jest to efekt Halla. Pojawiające się napięcie nazywamy napięciem Halla. Oddziaływanie tego pola prowadzi do stanu równowagi:
qEy + qvxBz = 0 ⇒ Ey = - vxBz ⇒ |Uy| = b vxBz
Uwzględniając, że gęstość prądu przepływającego przez płytkę - jx = nqvx, a natężenie prądu Ix płynącego przez hallotron - Ix = nqvbc, znając pojawiające się napięcie Uy oraz wartość indukcji Bz pola magnetycznego, wartość współczynnika Halla Rh wyznaczamy ze wzoru:
Stąd:
- współczynnik Hall'a.
Schemat układu:
- próbka o wymiarach a x b x c = 8 x 9 x 1 |mm|,
- miliamperomierz magnetoelektryczny,
- miliwoltomierz magnetoelektryczny,
- amperomierz magnetoelektryczny.
Wyniki pomiarów:
Tabela :
Ix [mA] |
I = 0,5A |
I = 1A |
I = 1,5A |
I = 2A |
|
Uy |
Uy |
Uy |
Uy |
5 |
0,006 |
0,011 |
0,016 |
0,022 |
10 |
0,012 |
0,023 |
0,034 |
0,043 |
15 |
0,018 |
0,034 |
0,052 |
0,066 |
20 |
0,023 |
0,046 |
0,069 |
0,088 |