Nr ćw. 224	Data 14.11.02	Paweł Nowak	Wydział FT	Semestr III	Grupa 5
Dr Andrzej Jarosz			Przygotowanie	Wykonanie	Ocena

Wyznaczanie indukcji magnetycznej za pomocą hallotronu.

Badanie zjawiska Halla.

1. Tabela pomiarów.

1. Hallotron wzorcowy.

γ =0,348 [V/(A*T)] - czułość hallotronu;

I [A]		0,4	0,8	1,2	1,5	1,9
V[V]	- *	0,037	0,085	0,135	0,175	0,215
		+	-0,065	-0,116	-0,167	-0,206	-0,246

(*) znak określający kierunek przepływu prądu

I - natężenie prądu płynącego przez elektromagnes;

V - napięcie prądu poprzecznego;

I_x = 12 [mA] = const. - natężenie prądu sterującego, dla którego będę wykonywał obliczenia;

2. Hallotron badany

d = 2 * 10^-6 [m] - grubość hallotronu;

b = 1*10^-3 [m] - długość hallotronu;

a = 3 * 10^-3 [m];

Ix [mA]		4,5	6	7	8	10	12	14
V[V]	-	-0,0417	-0,0584	-0,0675	-0,0807	-0,0984	-0,1167	-0,1358
		+	0,0357	0,0464	0,0535	0,0665	0,0774	0,0926	0,1087

I_x - natężenie prądu sterującego;

V - napięcie prądu poprzecznego;

I = 0,4 [A] = const. - natężenie prądu płynącego przez elektromagnes, dla którego będę wykonywał dalsze obliczenia.

2. Obliczenia.

1. Obliczam napięcie Halla V_H.

V_H obliczam ze wzoru:

;

[V];

ΔV_H = 0,0001 [V];

2. Obliczam indukcję B_z korzystając z obliczonych wartości V_H i czułości wzorcowego hallotronu.

3. 
   [T];

[T]

Błąd indukcji obliczam z różniczki zupełnej:

[T]

4. Obliczam czułość badanego hallotronu dla stałej indukcji B_z = 12,21 [T].

[V/(A*T)]

[V/(A*T)]

Obliczam wartość średnią γ' dla różnych wartości I_x, a za błąd przyjmuję odchylenie standardowe średniej arytmetycznej wartości złożonej.

[V/(A*T)]

5. Obliczam stałą Halla

[m³/C]

[m³/C]

błąd stałej Halla obliczam za pomocą różniczki zupełnej.

, gdzie
= 0.

[m³/C]

6. Obliczam koncentracje nośników.

[m^-3], gdzie „e” oznacza ładunek elektronu(1,602 * 10^-19)

[m^-3]

Błąd n obliczam z różniczki zupełnej:

[m^-3]

7. Obliczam ruchliwość nośników.

, gdzie R = 100Ω.

Błąd μ obliczam za pomocą różniczki zupełnej:

3. Tabela wyników.

1. Hallotron wzorcowy.

I [A]	0,4	0,8	1,2	1,5	1,9
VH [V]	0,051	0,1005	0,151	0,1905	0,2305
Δ VH [V]	0,0001	0,0001	0,0001	0,0001	0,0001
Bz [T]	12,21	24,07	36,16	45,62	55,2
Δ Bz [T]	0,024	0,024	0,024	0,024	0,024

2. Halotron badany.

Ix [A]	0,0045	0,006	0,007	0,008	0,01	0,012	0,014
VH [V]	0,039	0,052	0,061	0,074	0,088	0,11	0,12
γ' [V/(AT)]	0,704	0,715	0,708	0,753	0,72	0,714	0,715

[V/(AT)]

R_H = (144 ± 4,8) * 10^-8 [m³/C]

n = (4,33 ± 0,14) * 10²⁴ [m^-3]

μ = (22 ± 0,48) * 10^-3 [m²/(Vs)]

4. Wnioski

Trudno porównać otrzymane pomiary hallotronu badanego z wartościami znajdującymi się w tablicach ze względu na brak znajomości materiału, z którego wykonany był ten hallotron. Rzędy wielkości wskazują na bizmut, ale jest to tylko przypuszczenie. Równie dobrze może być to inny materiał, który nie został umieszczony w tablicach zamieszczonych skrypcie odnośnie tego ćwiczenia.

---