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利用霍尔效应测磁场实验报告好吧，今天我们来聊聊霍尔效应这个有趣的现象，听起来是不是有点复杂？它和我们的日常生活有着千丝万缕的联系。
霍尔效应啊，就是当电流通过一个导体，导体在磁场中时，会在导体的两侧产生电压，嘿，简直像魔法一样！这种现象的发现可是大大推动了科学技术的发展。
想象一下，如果没有霍尔效应，我们的电子设备可能会失去很多神奇的功能，真是让人捏一把冷汗啊。
在这个实验中，咱们要实际测量一下磁场强度。
准备好了吗？我们需要准备一些材料，比如霍尔元件、一个电流源，还有一个测量电压的仪器。
好吧，这些材料可能听起来有点生涩，但实际上它们都在你生活的周围。
比如说，电池、万用表这些家伙，都是咱们平时用得着的。
想想看，要是在家里用这些材料做实验，是不是感觉自己像个小科学家呢？就是重头戏了，咱们把霍尔元件放进一个均匀的磁场里。
这个磁场可不是随便哪儿都有的，得找个能产生稳定磁场的地方。
许多人可能会问，这磁场到底是什么鬼？简单说就是一种看不见的力场，能够影响带电粒子的运动。
就像你在超市推购物车，推的越快，越容易碰到别人。
磁场也是如此，能把电流中移动的电子“推”到一边，产生一个电压。
然后呢，我们就开始通电，电流通过霍尔元件，嗖的一声，开始测量电压！这时候，我们可以看到一个小指针在仪器上抖动，心里那个激动呀，简直就像在看一场精彩的球赛。
这个电压和磁场的强度之间有个固定的比例关系，真的是个绝妙的公式。
通过这个公式，我们就可以算出磁场的强度，哈哈，简直就像揭开了一个小秘密。
在实验过程中，难免会遇到一些小插曲。
比如说，仪器有时候会出现一些小故障，电流不稳啊，电压不稳定啊，这时候真是让人想捶墙。
不过，别急，科学就是不断实验和调整的过程。
就像生活中的许多事情，遇到困难不要慌，要冷静面对，找到解决问题的方法。
每一次的小失败，都是向成功迈出的一步，真是太有意思了。
实验完成后，咱们可以把结果整理一下，做个简单的分析。
是不是感觉像是在做一道数学题？科学和数学之间的关系就像老友一样，相辅相成。
![霍尔效应实验报告[共8篇]](https://img.taocdn.com/s1/m/658a1033f78a6529647d53ac.png)
篇一：霍尔效应实验报告大学本(专)科实验报告课程名称：姓名：学院：系：专业：年级：学号：指导教师：成绩：年月日（实验报告目录）实验名称一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议霍尔效应实验一．实验目的和要求：1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.2、测绘霍尔元件的vh?is，vh?im曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制（工作）电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：1、霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场b位于z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（n型半导体材料），它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转，并使b侧形成电子积累，而相对的a侧形成正电荷积累。
与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。
随着电荷积累量的增加，fe增大，当两力大小相等（方向相反）时，fl=-fe，则电子积累便达到动态平衡。
这时在a、b两端面之间建立的电场称为霍尔电场eh，相应的电势差称为霍尔电压vh。
设电子按均一速度向图示的x负方向运动，在磁场b作用下，所受洛伦兹力为fl=-eb式中e为电子电量，为电子漂移平均速度，b为磁感应强度。
同时，电场作用于电子的力为 fe??eeh??evh/l 式中eh为霍尔电场强度，vh为霍尔电压，l为霍尔元件宽度当达到动态平衡时，fl??fe ?vh/l （1）设霍尔元件宽度为l，厚度为d，载流子浓度为n，则霍尔元件的控制（工作）电流为 is?ne （2）由（1），（2）两式可得 vh?ehl?ib1isb?rhs （3）nedd即霍尔电压vh（a、b间电压）与is、b的乘积成正比，与霍尔元件的厚度成反比，比例系数rh?1称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数，根据材料的电导ne率σ=neμ的关系，还可以得到：rh??/???? （4）式中?为材料的电阻率、μ为载流子的迁移率，即单位电场下载流子的运动速度，一般电子迁移率大于空穴迁移率，因此制作霍尔元件时大多采用n型半导体材料。
霍尔效应法测磁场实验报告一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、学习用霍尔效应法测量磁场的原理和方法。
3、掌握霍尔元件的特性和使用方法。
二、实验原理1、霍尔效应将一块半导体薄片置于磁场中（磁场方向垂直于薄片平面），当有电流通过时，在垂直于电流和磁场的方向上会产生一个横向电位差，这种现象称为霍尔效应。
这个横向电位差称为霍尔电压，用＄U_H$ 表示。
霍尔电压的大小与电流＄I$、磁感应强度＄B$ 以及薄片的厚度＄d$ 等因素有关，其关系式为：＄U_H ＝ K_H IB$其中，＄K_H$ 称为霍尔系数，它与半导体材料的性质有关。
2、用霍尔效应法测磁场若已知霍尔元件的灵敏度＄K_H$ ，通过测量霍尔电压＄U_H$ 和电流＄I$ ，就可以计算出磁感应强度＄B$ ：＄B ＝＼frac{U_H}｛K_H I}＄三、实验仪器霍尔效应实验仪、直流电源、毫安表、伏特表、特斯拉计等。
四、实验步骤1、仪器连接（1）将霍尔效应实验仪的各个部件按照说明书正确连接。
（2）将直流电源、毫安表、伏特表等仪器与实验仪连接好。
2、调节仪器（1）调节直流电源的输出电压，使通过霍尔元件的电流达到预定值。
（2）调节特斯拉计，使其归零。
3、测量霍尔电压（1）在不同的磁场强度下，测量霍尔元件两端的电压。
（2）改变电流的方向，再次测量霍尔电压。
4、数据记录将测量得到的数据记录在表格中，包括电流、磁场强度、霍尔电压等。
五、实验数据及处理1、实验数据记录｜电流（mA）｜磁场强度（T）｜霍尔电压（mV）（正电流）｜霍尔电压（mV）（负电流）｜｜｜｜｜｜｜50|01|256|－258|｜50|02|512|－515|｜50|03|768|－771|｜100|01|512|－515|｜100|02|1024|－1028|｜100|03|1536|－1542|2、数据处理（1）计算每个测量点的平均霍尔电压：＄U_{H平均} ＝＼frac{U_{H正} ＋ U_{H负}｝｛2}＄（2）根据霍尔系数＄K_H$ 和平均霍尔电压、电流计算磁场强度：＄B ＝＼frac{U_{H平均}｝｛K_H I}＄3、绘制曲线以磁场强度为横坐标，霍尔电压为纵坐标，绘制霍尔电压与磁场强度的关系曲线。
霍尔效应法测磁场的实验报告一、实验目的本实验旨在通过霍尔效应法测量不同磁场强度下的霍尔电压，并计算出磁场的大小。
二、实验原理1. 霍尔效应当导体中有电流流过时，如果将另一个垂直于电流方向和导体面的磁场施加在导体上，则会产生一种称为霍尔效应的现象。
该效应表明，在垂直于电流方向和导体面的方向上，将会产生一个电势差，这个电势差就叫做霍尔电压。
2. 磁场大小计算公式根据霍尔效应原理，可以得到计算磁场大小的公式为：B = (VH/IR)×1/K其中，B表示磁场强度；VH表示测得的霍尔电压；I表示通过样品的电流；R表示样品材料的电阻率；K表示霍尔系数。
三、实验器材1. 万用表2. 稳压直流电源3. 磁铁4. 霍尔元件四、实验步骤及数据处理1. 将稳压直流电源接入到霍尔元件上，并设置合适的输出电压和输出电流。
2. 将磁铁放置在霍尔元件的两侧，使磁场垂直于霍尔元件的平面。
3. 测量不同磁场强度下的电压值，并记录数据。
4. 计算出每个电压值对应的磁场大小，并绘制磁场强度与电压之间的关系曲线。
5. 根据实验数据计算出样品材料的电阻率和霍尔系数，并进行比较分析。
五、实验结果分析通过实验测量得到了不同磁场强度下的霍尔电压，根据计算公式可以得到相应的磁场大小。
绘制出了磁场强度与电压之间的关系曲线，可以看出二者呈现线性关系。
通过计算得到样品材料的电阻率和霍尔系数，可以发现不同样品材料具有不同的电阻率和霍尔系数，这也说明了不同材料对于磁场强度的响应程度是不同的。
六、实验结论本次实验通过测量霍尔效应法测量了不同磁场强度下的霍尔电压，并计算出了相应的磁场大小。
通过数据处理得到了样品材料的电阻率和霍尔系数，并进行了比较分析。
实验结果表明，不同材料对于磁场强度的响应程度是不同的，这也为磁场探测提供了一定的参考依据。
篇一：霍尔效应实验报告大学本(专)科实验报告课程名称：姓名：学院：系：专业：年级：学号：指导教师：成绩：年月日（实验报告目录）实验名称一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议霍尔效应实验一．实验目的和要求：1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.2、测绘霍尔元件的vh?is，vh?im曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制（工作）电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：1、霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场b位于z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（n型半导体材料），它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转，并使b侧形成电子积累，而相对的a侧形成正电荷积累。
与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。
随着电荷积累量的增加，fe增大，当两力大小相等（方向相反）时，fl=-fe，则电子积累便达到动态平衡。
这时在a、b两端面之间建立的电场称为霍尔电场eh，相应的电势差称为霍尔电压vh。
设电子按均一速度向图示的x负方向运动，在磁场b作用下，所受洛伦兹力为fl=-eb式中e为电子电量，为电子漂移平均速度，b为磁感应强度。
同时，电场作用于电子的力为 fe??eeh??evh/l 式中eh为霍尔电场强度，vh为霍尔电压，l为霍尔元件宽度当达到动态平衡时，fl??fe ?vh/l （1）设霍尔元件宽度为l，厚度为d，载流子浓度为n，则霍尔元件的控制（工作）电流为 is?ne （2）由（1），（2）两式可得 vh?ehl?ib1isb?rhs （3）nedd即霍尔电压vh（a、b间电压）与is、b的乘积成正比，与霍尔元件的厚度成反比，比例系数rh?1称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数，根据材料的电导ne率σ=neμ的关系，还可以得到：rh??/???? （4）式中?为材料的电阻率、μ为载流子的迁移率，即单位电场下载流子的运动速度，一般电子迁移率大于空穴迁移率，因此制作霍尔元件时大多采用n型半导体材料。
霍尔效应法测量磁场实验报告霍尔效应法测量磁场实验报告引言：磁场是物理学中一个重要的概念，它在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
为了准确测量磁场的强度和方向，科学家们发明了多种测量方法。
其中一种常用的方法是利用霍尔效应进行测量。
本实验旨在通过霍尔效应法测量磁场，探究霍尔效应的原理和应用。
实验步骤：1. 实验仪器准备：将霍尔元件、电源、数字万用表等仪器连接好，确保电路连接正确。
2. 调整电路：通过调整电源电压和电流，使得霍尔元件正常工作。
3. 测量电压：用数字万用表测量霍尔元件产生的电势差（霍尔电压）。
4. 改变磁场：通过改变磁场的强度和方向，观察霍尔电压的变化。
5. 记录数据：记录不同磁场条件下的霍尔电压数值，并绘制磁场与霍尔电压的关系曲线。
实验原理：霍尔效应是指当电流通过导体时，如果该导体处于垂直于磁场的情况下，就会在导体两侧产生一种电势差，即霍尔电压。
霍尔电压的大小与磁场的强度和方向有关。
根据霍尔效应的原理，我们可以通过测量霍尔电压来间接测量磁场的强度和方向。
实验结果：在实验中，我们改变了磁场的强度和方向，观察到了相应的霍尔电压变化。
当磁场的强度增加时，霍尔电压也随之增加；当磁场的方向改变时，霍尔电压的正负号也会相应改变。
通过记录数据和绘制曲线，我们可以清晰地看到磁场与霍尔电压之间的关系。
实验讨论：通过实验，我们验证了霍尔效应法测量磁场的可行性。
然而，实验中也存在一些误差和不确定性。
首先，霍尔元件本身的参数和性能可能会对实验结果产生影响。
其次，电路连接的稳定性和准确性也会对测量结果产生影响。
在实际应用中，我们需要对这些因素进行充分考虑，并采取相应的措施来减小误差。
实验应用：霍尔效应法广泛应用于磁场测量和传感器技术中。
通过利用霍尔效应，我们可以制造出各种类型的磁场传感器，用于测量和控制磁场。
例如，在电动汽车中，霍尔效应传感器可以用于测量电动机的转速和位置，从而实现精确的控制。
此外，霍尔效应还可以应用于磁存储器、磁共振成像等领域。
霍尔效应测磁场实验报告霍尔效应测磁场实验报告篇一：霍尔元件测磁场实验报告用霍尔元件测磁场前言：霍耳效应是德国物理学家霍耳（A.H.Ha ll 1855—1938）于1879年在他的导师罗兰指导下发现的。
由于这种效应对一般的材料来讲很不明显，因而长期未得到实际应用。
六十年代以来，随着半导体工艺和材料的发展，这一效应才在科学实验和工程技术中得到了广泛应用。
利用半导体材料制成的霍耳元件，特别是测量元件，广泛应用于工业自动化和电子技术等方面。
由于霍耳元件的面积可以做得很小，所以可用它测量某点或缝隙中的磁场。
此外，还可以利用这一效应来测量半导体中的载流子浓度及判别半导体的类型等。
近年来霍耳效应得到了重要发展，冯﹒克利青在极强磁场和极低温度下观察到了量子霍耳效应，它的应用大大提高了有关基本常数测量的准确性。
在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍耳器件，会有更广阔的应用前景。
了解这一富有实用性的实验，对今后的工作将大有益处。
教学目的：1. 了解霍尔效应产生的机理，掌握测试霍尔器件的工作特性。
2.掌握用霍尔元件测量磁场的原理和方法。
3. 学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。
教学重难点：1. 霍尔效应 2. 霍尔片载流子类型判定。
实验原理如右图所示，把一长方形半导体薄片放入磁场中，其平面与磁场垂直，薄片的四个侧面分别引出两对电极（M、N和P、S），径电极M、N通以直流电流IH，则在P、S极所在侧面产生电势差，这一现象称为霍尔效应。
这电势差叫做霍尔电势差，这样的小薄片就是霍尔片。
图片已关闭显示，点此查看假设霍尔片是由n型半导体材料制成的，其载流子为电子，在电极M、N上通过的电流由M极进入，N极出来（如图），则片中载流子（电子）的运动方向与电流IS的方向相反为v,运动的载流子在磁场B中要受到洛仑兹力fB的作用，fB=ev×B，电子在fB的作用下，在由N→M运动的过程中，同时要向S极所在的侧面偏转（即向下方偏转），结果使下侧面积聚电子而带负电，相应的上侧面积（P极所在侧面）带正电，在上下两侧面之间就形成电势差VH，即霍尔电势差。
实 验 报 告（一）学生姓名： 学 号： 指导教师： 实验地点： 实验时间： 一、实验室名称：霍尔效应实验室 二、 实验项目名称：霍尔效应法测磁场 三、实验学时： 四、实验原理：（一）霍耳效应现象将一块半导体（或金属）薄片放在磁感应强度为B 的磁场中，并让薄片平面与磁场方向（如Y 方向）垂直。
如在薄片的横向（X 方向）加一电流强度为H I 的电流，那么在与磁场方向和电流方向垂直的Z 方向将产生一电动势H U 。
如图1所示，这种现象称为霍耳效应，H U 称为霍耳电压。
霍耳发现，霍耳电压H U 与电流强度H I 和磁感应强度B 成正比，与磁场方向薄片的厚度d 反比，即d BI RU H H =（1）式中，比例系数R 称为霍耳系数，对同一材料R 为一常数。
因成品霍耳元件（根据霍耳效应制成的器件）的d 也是一常数，故d R /常用另一常数K 来表示，有B KI U H H =（2）式中，K 称为霍耳元件的灵敏度，它是一个重要参数，表示该元件在单位磁感应强度和单位电流作用下霍耳电压的大小。
如果霍耳元件的灵敏度K 知道（一般由实验室给出），再测出电流H I 和霍耳电压H U ，就可根据式HH KI U B =（3）算出磁感应强度B 。
图1霍耳效应示意图 图2霍耳效应解释（二）霍耳效应的解释现研究一个长度为l 、宽度为b 、厚度为d 的N 型半导体制成的霍耳元件。
当沿X 方向通以电流H I 后，载流子（对N 型半导体是电子）e 将以平均速度v 沿与电流方向相反的方向运动，在磁感应强度为B 的磁场中，电子将受到洛仑兹力的作用，其大小为evB f B =方向沿Z 方向。
在B f 的作用下，电荷将在元件沿Z 方向的两端面堆积形成电场H E （见图2），它会对载流子产生一静电力E f ，其大小为H E eE f =方向与洛仑兹力B f 相反，即它是阻止电荷继续堆积的。
当B f 和E f 达到静态平衡后，有E B f f =，即b eU eE evB H H /==，于是电荷堆积的两端面（Z 方向）的电势差为vbB U H =（4）通过的电流H I 可表示为nevbd I H -=式中n 是电子浓度，得nebd I v H-=（5）将式（5）代人式（4）可得ned B I U H H -=可改写为B KI d BI RU H H H ==该式与式（1）和式（2）一致，ne R 1-=就是霍耳系数。
霍尔效应法则测量磁场实验报告嘿，大家好，今天我们聊聊霍尔效应，这个名字听上去有点高大上，其实它的原理简单得很。
想象一下，如果有一个小小的电流在一条金属棒里流动，然后这个棒子被放在一个磁场中，这时候会发生什么呢？神奇的事情就发生了！电流受到磁场的影响，结果它的路径会发生偏转，哇，这就是霍尔效应！用一句话来说，就是电流和磁场的“亲密接触”产生了有趣的结果。
这就像两个好朋友碰面，互相拉扯，结果把路人给撞了似的。
说到这个实验，我们得准备一大堆东西，别担心，不是太复杂。
你需要一个电流源，一个可以测量电流和电压的仪器，再加上一些磁铁和金属棒。
哇，想象一下，电流在金属棒里欢快地流动，像小鱼在水里游来游去。
把磁铁放在金属棒的旁边，确保磁场能够“影响”到电流。
就像在电影院里，一个人被电影吸引，眼睛都不离开屏幕。
这时候，我们开始测量电压啦。
用仪器连接上去，看着电压的变化，真是神奇呀！你会发现，随着磁场的强度增加，电压的变化也是越来越明显。
这就好比一场演唱会，随着乐队的演奏越来越激昂，观众的情绪也随之高涨。
我们可以把电压和磁场强度的关系画成一个图，就像画出我们这段旅程的轨迹，真是太酷了！在实验过程中，偶尔也会遇到一些小插曲，比如电流太大了，或者磁铁的位置没摆正，这就像做菜的时候，盐放多了，味道一下子变得不对劲。
这个时候我们得调整一下，保持耐心，继续实验。
失败并不可怕，关键是从每次“失误”中学习，就像骑自行车，总是要摔几跤才能找到平衡。
一旦成功了，咱们就能看到一个非常有趣的现象，霍尔电压的变化不仅跟电流的强度有关，还跟磁场的方向有关系。
这就像天气预报一样，风向一变，气温也跟着变化。
这个关系可以用霍尔效应公式来表示，数学虽然有点复杂，但不妨把它想象成一把钥匙，打开了我们理解这个现象的大门。
通过这个实验，我们不只是看到了电流和磁场之间的互动，也体会到了科学的魅力。
这种“看不见的手”在生活中无处不在，就像空气中的氧气，虽然看不见，但却是我们生存的必需品。
篇一：霍尔元件测磁场实验报告用霍尔元件测磁场前言：霍耳效应是德国物理学家霍耳（a.h.hall 1855—1938）于1879年在他的导师罗兰指导下发现的。
由于这种效应对一般的材料来讲很不明显，因而长期未得到实际应用。
六十年代以来，随着半导体工艺和材料的发展，这一效应才在科学实验和工程技术中得到了广泛应用。
利用半导体材料制成的霍耳元件，特别是测量元件，广泛应用于工业自动化和电子技术等方面。
由于霍耳元件的面积可以做得很小，所以可用它测量某点或缝隙中的磁场。
此外，还可以利用这一效应来测量半导体中的载流子浓度及判别半导体的类型等。
近年来霍耳效应得到了重要发展，冯﹒克利青在极强磁场和极低温度下观察到了量子霍耳效应，它的应用大大提高了有关基本常数测量的准确性。
在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍耳器件，会有更广阔的应用前景。
了解这一富有实用性的实验，对今后的工作将大有益处。
教学目的：1. 了解霍尔效应产生的机理，掌握测试霍尔器件的工作特性。
2. 掌握用霍尔元件测量磁场的原理和方法。
3. 学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。
教学重难点： 1. 霍尔效应2. 霍尔片载流子类型判定。
实验原理如右图所示，把一长方形半导体薄片放入磁场中，其平面与磁场垂直，薄片的四个侧面分别引出两对电极（m、n和p、s），径电极m、n 通以直流电流ih，则在p、s极所在侧面产生电势差，这一现象称为霍尔效应。
这电势差叫做霍尔电势差，这样的小薄片就是霍尔片。
图片已关闭显示，点此查看假设霍尔片是由n型半导体材料制成的，其载流子为电子，在电极m、n上通过的电流由m极进入，n极出来（如图），则片中载流子（电子）的运动方向与电流is的方向相反为v,运动的载流子在磁场b中要受到洛仑兹力fb的作用，fb=ev×b，电子在fb的作用下，在由n→m运动的过程中，同时要向s极所在的侧面偏转（即向下方偏转），结果使下侧面积聚电子而带负电，相应的上侧面积（p极所在侧面）带正电，在上下两侧面之间就形成电势差vh，即霍尔电势差。
薄片中电子在受到fb作用的同时，要受到霍尔电压产生的霍尔电场eh的作用。
fh的方向与fb的方向正好相反，eh=vh/b , b是上下侧面之间的距离即薄片的宽度，当fh+fb=0时，电子受力为零达到稳定状态，则有–eeh +(–ev×b)=0eh= - v×b因 v垂直b，故 eh=vb （v是载流子的平均速度）霍尔电压为vh = b eh = bvb。
设薄片中电子浓度为n，则is=nedbv , v=is/nedb。
vh = isb/ned =kh isb式中比例系数kh = 1/ned，称为霍尔元件的灵敏度。
将vh =kh is b改写得 b = vh / kh is如果我们知道了霍尔电流ih，霍尔电压vh的大小和霍尔元件的灵敏度kh，我们就可以算出磁感应强度b。
实际测量时所测得的电压不只是vh，还包括其他因素带来的附加电压。
根据其产生的原因及特点，测量时可用改变is和b的方向的方法，抵消某些因素的影响。
例如测量时首先任取某一方向的is和b为正，当改变它们的方向时为负，保持is、b的数值不变，取（is+，b+）、（is-、b+）、（is+、b-）、（is-，b-）四种条件进行测量，测量结果分别为：v1= vh+v0+ve+vn+vrl v2=-vh-v0-ve+vn+vrl v3=-vh+v0-ve-vn-vrl v4=vh-v0+ve-vn-vrl从上述结果中消去v0，vn和vrl，得到图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看vh = （v1-v2-v3+v4）-ve一般地ve比vh小得多，在误差范围内可以忽略不计。
实验仪器th-s型螺线管磁场测定实验组合仪。
1. 实验仪介绍如图所示，探杆固定在二维（x,y方向）调节支架上。
其中y方向调节支架通过旋钮y调节探杆中心轴线与螺线管内孔轴线位置，应使之重合。
x方向调节支架通过旋钮x1,x2来调节探杆的轴向位置, 其位置可通过标尺读出。
图片已关闭显示，点此查看2.测试仪1.“is输出”：霍尔器件工作电流源，输出电流0～10ma，通过“is调节”旋钮调节。
2. “im输出”：螺线管励磁电流源，输出电流0～1a，通过“im调节”旋钮调节。
上述俩组恒流源读数可通过“测量选择”按键共用一只数字电流表“is(ma).im(a)“显14图片已关闭显示，点此查看示，按键测im，放键测is。
3.直流数字电压表“vh.vo(mv)”，供测量霍尔电压用。
实验步骤1.按图接好电路，k1、k2、k3都断开，注意is和im不可接反,将is和im调节旋钮逆时针方向旋到底，使其输入电流趋于最小状态。
2.转动霍尔器件探杆支架的旋钮x1或x2，慢慢将霍尔器件移到螺线管的中心位置( x1=14cm ,x2=0) (注：以相距螺线管两端口等远的中心位置为坐标原点，则探头离中心的距离为x=14-x1-x2)k3,调节im=0.800a并在测试过程终保持不变, 弹出“测量选择”按钮，依次按表1调节is,测出相应的v1,v2,v3,v4,绘制vh-is曲线。
3. 调节is=8.00ma并在测试过程终保持不变, 按下“测量选择”按钮，依次按表2调节im测出相应的v1,v2,v3,v4,绘制vh-im曲线(注：改变im时要快，每测好一组数据断开闸刀开关k3后再记录数据,避免螺线管发热)。
4. 调节is=8.00ma，im=0.800a，x1=0 ,x2=0依次按表3调节x1 ,x2测出相应的v1,v2,v3,v4,记录kh和n,绘制b-x曲线,验证螺线管端口的磁感应强度为中心位置的1/2(注：调节探头位置时应将闸刀开关k1，k3断开).5.将将is和im调到最小，断开三个闸刀开关，关闭电源拆线收拾仪器。
图片已关闭显示，点此查看实验数据记录与处理示例1. 表1im=0.800a图片已关闭显示，点此查看2. 表2is=8.00ma图片已关闭显示，点此查看霍尔电压与霍尔电流的关系曲线霍尔电压与励磁电流的关系曲线从图上可以清楚看到霍尔电压与霍尔电流，励磁电流之间成线性关系。
3.表3is=8.00ma im=0.800a x=14-x1-x2图片已关闭显示，点此查看螺线管中心磁感应强度理论值：n=109.7×102/m kh=2.10mv/ma·kgsb0??0nim?4??10?7?109.7?102?0.800?0.01103(t)?0.110(kgs)实验值：b?0.109(kgs) 相对误差：e?b?b00.109?0.110?100%??100%?0.9% b00.110图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看螺线管轴线磁感应强度分布曲线4. 霍尔片载流子类型的判断不同载流子类型的霍尔片在相同条件下，产生的电动势在方向上会有差异。
霍尔片位置及螺线管线圈绕向如图所示，实验中霍尔电流，励磁电流和霍尔电压极性如下表：图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看即：霍尔电流从1→2沿x轴正向，磁场沿z轴正向.若霍尔片为n型，则3端输出为“+”；若霍尔片为p型，则3端输出为“-”从上述分析可知：实验材料为p型，载流子为空穴。
实验注意事项1. 接线时k1、k2、k3都断开，注意is和im不可接反。
2. 开机前，将is和im调节旋钮逆时针方向旋到底，使其输入电流趋于最小状态。
3. 关机前，将is和im调节旋钮逆时针方向旋到底，使其输入电流趋于最小状态。
4. x方向调节旋钮x1,x2在使用时要轻，严禁鲁莽操作。
5. 调节探头位置时应将闸刀开关k1，k3断开，避免霍尔片和螺线管长期通电发热。
6. 实验中产生的副效应及其消除方法实际测量时所测得的电压不只是vh，还包括其他因素带来的附加电压。
下面首先分析其产生的原因及特点，然后探讨其消除方法。
(1)．不等势电压由横向电极位置不对称而产生的电压降v0，它与外磁场b无关，仅与工作电流is的方向有关。
(2)．爱廷豪森效应从微观来看，当霍耳电压达到一个稳定值vh时，速度为v的载流子的运动达到动态平衡。
但从统计的观点看，元件中速度大于v和小于v的载流子也有。
因速度大的载流子所受的洛仑兹力大于电场力，而速度小的载流子所受的洛仑兹力小于电场力，因而速度大的载流子会聚集在元件的一侧，而速度小的载流子聚集在另一侧，又因速度大的载流子的能量大，所以有快速粒子聚集的一侧温度高于另一侧。
这种由于温差而产生电压的现象称为爱廷豪森效应。
该电压用ve表示，它不仅与外磁场b有关，还与电流is有关。
(3)．能斯脱效应在元件上接出引线时，不可能做到接触电阻完全相同。
当电流is通过不同接触电阻时会产生不同的焦耳热，并因温差产生一个附加电压vn，这就是能斯脱效应。
它与电流is无关，只与外磁场b有关。
(4)．里记-勒杜克效应由能斯脱效应产生的电流也有爱廷豪森效应，由此而产生附加电压vrl，称为里记-勒杜克效应。
vrl与is无关，只与外磁场b有关。
因此，在确定磁场b和工作电流is的条件下，实际测量的电压包括vh，v0，ve，vn，vrl 5个电压的代数和。
测量时可用改变is和b的方向的方法，抵消某些因素的影响。
例如测量时首先任取某一方向的is和b为正，用is+、b+表示，当改变它们的方向时为负，用is-、b-表示，保持is、b的数值不变，取（is+，b+）、（is-、b+）、（is+、b-）、（is-，b-）四种条件进行测量，测量结果分别为：v1= vh+v0+ve+vn+vrl v2=-vh-v0-ve+vn+vrl v3=-vh+v0-ve-vn-vrl v4=vh-v0+ve-vn-vrl从上述结果中消去v0，vn和vrl，得到一般地ve比vh小得多，在误差范围内可以忽略不计。
h=14（v1-v2-v3+v4）-ve v篇二：物理实验报告3_利用霍尔效应测磁场实验名称：利用霍耳效应测磁场实验目的：a．了解产生霍耳效应的物理过程；b．学习用霍尔器件测量长直螺线管的轴向磁场分布；c．学习用“对称测量法”消除负效应的影响，测量试样的vh?is和vh?im曲线； d．确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。
实验仪器：th－h型霍尔效应实验组合仪等。
实验原理和方法：1. 用霍尔器件测量磁场的工作原理如下图所示，一块切成矩形的半导体薄片长为l、宽为b、厚为d，置于磁场中。
磁场b垂直于薄片平面。
若沿着薄片长的方向有电流i通过，则在侧面a和b间产生电位差vh?va?vb。
此电位差称为霍尔电压。
图片已关闭显示，点此查看半导体片中的电子都处于一定的能带之中，但能参与导电的只是导带中的电子和价带中的空穴，它们被称为载流子。
