电磁学实验(最新整理版).docxVIP

1.

伴随霍耳效应产生的几种副效应

在研究磁场中导体或半导体的通电过程时，发现会产生一些不可避免的副效应，由于这些副效应产生的附加电势差叠加在霍耳电压上，形成了测量中的系统误差，这些副效应有：

（1）爱廷豪森效应由于电子的速度服从统计规律，各电子的速度不相同，它们所受的洛仑兹力不同，因此偏转程度不同。由于不同速度的电子有不同的能量，故会在方向形成温度梯度，而且在电压引线处，电极材料与霍耳元件材料不同，从而在方向产生电势差，。

（2）能斯特效应由于两个电流引线3、4焊点处的电阻不同，通电后在两电极处发热程度不同，因而在3、4间形成温度差，从而产生热扩散电流，这个电流在磁场作用下，也会在方向产生电势差。

图3—8—2不等势电势差

（3）里纪——勒杜克效应与能斯特效应类似，在1、2电极两端直接产生一温差电动势。

（4）不等势电势差如图3—8—2所示，当霍耳传感器通电时，在内部形成等势面，在电极1、2间往往存在一定电势差，此电势差称为不等势电势差。

这些副效应带来了附加电势差，形成了测量中的系统误差，以至霍耳电压测量误差较大，为了减小和消除这些附加电势差，常利用这些电势差与电流I、磁场B方向的关系，通过改变I、B方向，将所测结果求和并取平均值，这样，基本上可消除（2）、（3）、（4）效应带来的误差，（1）效应带来的附加电势差虽不能消除，但由于其影响很小，可以忽略。由于不等势电势差的影响较大，本实验将着重考虑如何消除的影响。

为了消除不等势电压，实验中常用换测法（异号法），即取电流和磁场的四种工作状态，测出结果，求其平均值。在图3—8—1中，设所示的电流I和磁场的方向为正方向，则此时不等势电压也为正，下面的讨论，凡与图示方向相反的均为负方向。四种工作状态测量的情况表示如下：

，测得1、2端电压为

（3—8—8—a）

，测得1、2端电压为

（3—8—8—b）

，测得1、2端电压为

（3—8—8—c）

，测得1、2端电压为

（3—8—8—d）

由上面四个式子，可得霍耳电压为

（3—8—9）

可见，通过四种工作状态的换测，不等势电压被消除了，同时温差引起的附加电压也可以消除。式（3—8—9）中的、、、分别为每一工作状态时所测得的电压值，其中和本身就是负电压。因此式（3—8—9）可改写为

（3—8—10）

3．误差分析及改进措施

以上叙述了几种副效应带来的附加电势差，实验中通过多次改变B、I的方向来测量，这样做，电路较繁琐，操作起来也很麻烦。由于系统误差中影响最大的是不等势电势差，下面介绍一种方法可直接消除不等势电势差的影响，不用多次改变B、I方向。如图3—8—3所示，将图3—8—2中电极2引线处焊上两个电极引

图3—8—3的消除

线5、6，并在5、6间连接一可变电阻，其滑动端作为另一引出线2，将线路完全接通后，可以调节滑动触头2，使数字电压表所测电压为零，这样就消除了1、2两引线间的不等势电势差，而且还可以测出不等势电势差的大小。本霍尔效应测磁仪的霍尔电压测量部分就采用了这种电路，使得整个实验过程变得较为容易操作，不过实验前要首先进行霍尔输出电压的调零，以消除霍尔器件的“不等位电势”。

2.

从第一题找。。。。

3.

组成一个电流表一个电压表，电路图自己画

4.

1.图中，，——转换开关式比率臂电阻箱

，——转换开关式测定臂电阻箱

——检流计保护电阻

——检流计

（粗），（细），（短路）——按钮开关

——电源开关

把QJ19型单双臂电桥当作单臂电桥使用时，未知电阻接到5、6两端，且将3、4两端短路，7、8两端开路，电源接9、10端扭，检流计接1，2两端，接法如图3—3—2所示。

当电桥平衡时，由B、D两点间无电流得出：

，

由B、D两点间电位相等得：

由以上四式得出：

这样待测电阻可以由、的比率与的乘积决定，因此通常称、所在的桥臂为比率臂，称所在的桥臂为测定臂。

2.电桥的精度等级，电桥的灵敏度，测量时间或电阻温度

3.实验和理论计算都表明，影响电桥灵敏度的因素是多种多样的。电源电压越高（当然在允许范围内），检流计本身灵敏度越高，检流计内阻越小，桥臂电阻越小，则电桥灵敏度越高。

4.随便写点就行，什么电源要跃接啊，要合作好什么的。。。。

5.

分别用内接和外接法测量5欧和1k欧的电阻，然后套误差公式计算，自己写写。。

6.

测量幅频特性与相频特性要保持放大器输入的电压，也就是信号发生器输出电压有效值不变，这样放大器输出电压的高低就代表着放大器的放大量，这样就可以测出增益-频率特性，也就是幅频特性，这是控制变量。

7.

周期不够长

8.

L=1/(常数C*（f^2）*电容C)0.1L=1/(…((根号10)f^2)…)10L=1/(……((f/根号10)^2)…)