Nr ćwiczenia: 25 |
|
Nr zespołu: 1 |
Data wykonania: 18.03.1998r. |
WIE Gr. 12A |
Tytuł ćwiczenia: Badanie pola magnetycznego za pomocą hallotronu. |
Ocena:
|
Podpis: |
I .Wprowadzenie.
W 1879 roku E.H. Hall odkrył ciekawy efekt nazwany jego imieniem. Mówiąc w skrócie, polega on na tym, że jeżeli przewodnik, w którym płynie prąd elektryczny umieścimy w polu magnetycznym prostopadłym do kierunku prądu, wewnątrz przewodnika oprócz „zwykłego” pola elektrycznego powstaje pole elektryczne prostopadłe zarówno do kierunku prądu jak i do kierunku pola magnetycznego. Pole to można wykryć, mierząc napięcie między punktami A i C. Punkty te są tak dobrane, że w nieobecności pola magnetycznego różnica potencjałów między nimi jest równa zeru.
Aby wykonać ćwiczenie należy złożyć układ pomiarowy według schematu przedstawionego poniżej. Do zasilania hallotronu służy zasilacz o stabilizowanym natężeniu prądu, który można regulować w granicach 0-7mA. Napięcie Halla wyznacza się za pomocą woltomierza cyfrowego. Solenoid, wewnątrz którego znajduje się hallotron, zasilany jest za pomocą zasilacza dającego stabilizowane natężenie prądu, regulowane w granicach 0-1A. Znając parametry geometryczne solenoidu oraz natężenie płynącego przezeń prądu Is można obliczyć indukcję pola magnetycznego dla punktów leżących w środku solenoidu:
gdzie:
r,L - promień i długość korpusu, na który nawinięty jest solenoid,
N - liczba zwojów.
Mając zmierzone napięcie Halla możemy obliczyć stała hallotronu korzystając ze wzoru:
Schemat układu pomiarowego.
II. Tabele pomiarowe i obliczenia.
lp. |
I [mA] |
UR [mV] |
U [mV] |
UH [mV] |
Uwagi |
1. |
1,5 |
0,5 |
8,5 |
8 |
Is=1[A] |
2. |
2,0 |
0,6 |
11,4 |
10,8 |
|
3. |
2,5 |
0,8 |
14,2 |
13,4 |
|
4. |
3,0 |
1,0 |
17 |
16 |
|
5. |
3,5 |
1,2 |
19,9 |
18,7 |
|
6. |
4,0 |
1,4 |
22,7 |
21,3 |
|
7. |
4,5 |
1,5 |
25,5 |
24 |
|
8. |
5,0 |
1,7 |
28,3 |
26,6 |
|
9. |
6,0 |
2,0 |
33,9 |
31,9 |
|
10. |
7,0 |
2,4 |
39,6 |
37,2 |
|
, N=2398, r=5[cm], L=18,8[cm],
lp. |
Is [mA] |
U [mV] |
UH [mV] |
Bzo [10-3T] |
Uwagi |
1. |
100 |
6,4 |
4 |
1,4 |
I=7[mA] UR=2,4[mV] |
2. |
200 |
10 |
7,6 |
2,83 |
|
3. |
300 |
13,6 |
11,2 |
4,2 |
|
4. |
400 |
17,3 |
14,9 |
5,6 |
|
5. |
500 |
21 |
18,6 |
7,1 |
|
6. |
600 |
24,7 |
22,3 |
8,5 |
|
7. |
700 |
28,3 |
25,9 |
9,9 |
|
8. |
800 |
32,2 |
29,8 |
11,3 |
|
9. |
900 |
36,8 |
34,4 |
12,7 |
|
10. |
1000 |
39,6 |
37,2 |
14,14 |
|
Lp. |
Z [cm] |
U [mV] |
UH [mV] |
Bz [10-3T] |
Bzt [10-3T] |
Uwagi |
1. |
-10 |
21,8 |
19,4 |
7,4 |
6,8 |
I=7[mA] Is=1[A] UR=2,4[mV] |
2. |
-9 |
25,3 |
22,9 |
8,7 |
8,4 |
|
3. |
-8 |
28,8 |
26,4 |
10,1 |
9,9 |
|
4. |
-7 |
31,9 |
29,5 |
11,2 |
11,1 |
|
5. |
-6 |
34,5 |
32,1 |
12,2 |
12,1 |
|
6. |
-5 |
36,5 |
34,1 |
13,0 |
12,9 |
|
7. |
-4 |
38 |
35,6 |
13,6 |
13,4 |
|
8. |
-3 |
39,1 |
36,7 |
14,0 |
13,8 |
|
9. |
-2 |
39,8 |
37,4 |
14,3 |
14 |
|
10. |
-1 |
40,2 |
37,8 |
14,4 |
14,1 |
|
11. |
0 |
40,2 |
37,8 |
14,4 |
14,14 |
|
12. |
1 |
40,1 |
37,7 |
14,4 |
14,1 |
|
13. |
2 |
39,6 |
37,2 |
14,2 |
14 |
|
14. |
3 |
38,8 |
36,4 |
13,9 |
13,8 |
|
15. |
4 |
37,6 |
35,2 |
13,4 |
13,4 |
|
16. |
5 |
36 |
33,6 |
12,8 |
12,9 |
|
17. |
6 |
33,8 |
31,4 |
12,0 |
12,1 |
|
18. |
7 |
31,1 |
28,7 |
10,9 |
11,1 |
|
19. |
8 |
27,9 |
25,5 |
9,7 |
9,9 |
|
20. |
9 |
24,4 |
22 |
8,4 |
8,4 |
|
21. |
10 |
20,9 |
18,5 |
7,1 |
6,8 |
|
`
III. Wykresy(dołączone na osobnych kartkach).
IV. Wnioski.
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................