Sprawozdanie 57c, Mechanika i Budowa Maszyn PWR MiBM, Semestr I, Fizyka, laborki, sprawozdania z fizykii, fiza laborki, nie moje, Sprawozdanie nr57

Pobierz cały dokument sprawozdanie.57c.mechanika.i.budowa.maszyn.pwr.doc Rozmiar 189 KB

Fragment dokumentu:

Marlena Orlińska 10.12.09.r.

Wydział: IZ

Nr albumu: 179110

Ćwiczenie nr 57 C

Badanie efektu Halla.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskiem Halla przez wyznaczanie zależności napięcia Halla od prądu sterującego Uh=f(Is).

Celem jest także wyznaczenie czułości hallotronu oraz koncentracji elektronów swobodnych.

I. Wstęp teoretyczny:

Jeżeli płytkę hallotronu włączymy w obwód prądu stałego I_S i umieścimy w polu magnetycznym, którego wektor indukcji B jest prostopadły do kierunku płytki i do kierunku płynącego prądu elektrycznego, to między punktami A i B wytworzy się różnica potencjałów U_H, zwana napięciem Halla.

Napięcie to powstaje w wyniku odchylenia elektronów poruszających się wzdłuż hallotronu, co spowodowane jest działającą na nie siłą Lorentza:

W skutek zakrzywienia toru elektrony gromadzą się na jednej krawędzi płytki. Dzięki temu w płytce powstaje jednorodne pole elektryczne o natężeniu E. Pole to działa na elektrony z siłą:

Gromadzenie elektronów na krawędzi płytki trwa dopóki F_L > F_E.

Dla warunków równowagi F_L = F_E napięcie Halla wyraża się wzorem:

Z tego wzoru można również bezpośrednio wyznaczyć czułość hallotronu. Natomiast koncentracje elektronów będzie można wyznaczyć ze wzoru:

II . Część doświadczalna:

Klasa miernika: Woltomierz (zakres 100 [mV], 0,05%rdg±0,01%pełnej skali), Amperomierz (klasa miernika 0,5 [mA], zakres 7,5 [mA] oraz 15 [mA])

Wartości podane w ćwiczeniu:

B0 [T]	∆B0 [T]	∆B0/B0	d [m]	∆d [m]	∆d/d	e [C]
0,500	0,050	0,1000	2,0∙10^-6	0,1∙10^-6	0,0500	1,6∙10^-19

Wykonany został pomiar dla najmniejszego napięcia Halla U_H=0,00 [V], przy którym kąt przyjął wartość α₀=255 [°] oraz został wykonany pomiar dla największego napięcia Halla U_H=0,1647 [V], przy którym kąt przyjął wartość α=345 [°].

Kąty, różnica między kątami oraz sinus ich różnicy, które będą potrzebne do obliczeń, zostały zamieszczone w tabeli poniżej:

α [°]	∆α [°]	∆α/α	α0 [°]	∆α0 [°]	∆α0/α0	α - α0	sin(α - α0)
345	5	0,0145	255	5	0,0196	90	1

Pomiar 1 (dla napięcia Halla, bez uwzględnienia asymetrii pierwotnej):

Wyznaczanie zależności U_H = f(I_S).

Pobierz cały dokument sprawozdanie.57c.mechanika.i.budowa.maszyn.pwr.doc rozmiar 189 KB