霍爾效應中用什麼方法消除Uh中的副效應的影響,並簡述其原理

時間 2021-08-11 16:19:29

1樓:

對稱測量方法或叫抵消法,即改變is和磁場b的方向加以消除和減小副效應的影響。在規定了電流is和磁場b正、反方向後,可以測量出由下列四組不同方向的is和b組合的電壓。即:

+b,+is:u1= uh+ue+un+ur+u0+b,-is:u2=-uh-uh+un-ur-u0-b,-is:

u3= uh+ue-un-ur-u0-b,+is:u4=-uh-ue-un+ur+u0然後求u1,u2,u3,u4的代數平均值得:

uh=1/4(u1-u2+u3-u4)-ue通過上述測量方法,雖然不能消除所有的副效應,但考慮到ue較小,引入的誤差不大,可以忽略不計,因此霍耳效應電壓uh可近似為

uh=1/4(u1-u2+u3-u4)

霍爾效應中用什麼方法消除uh中的副效應的影響,並簡述其原理?

2樓:侍思山薩蔚

對稱測量方法或叫抵消法,即改變is和磁場b的方向加以消除和減小副效應的影響。在規定了電流is和磁場b正、反方向後,可以測量出由下列四組不同方向的is和b組合的電壓。即:

+b,+is:u1= uh+ue+un+ur+u0+b,-is:u2=-uh-uh+un-ur-u0-b,-is:

u3= uh+ue-un-ur-u0-b,+is:u4=-uh-ue-un+ur+u0然後求u1,u2,u3,u4的代數平均值得:

uh=1/4(u1-u2+u3-u4)-ue通過上述測量方法,雖然不能消除所有的副效應,但考慮到ue較小,引入的誤差不大,可以忽略不計,因此霍耳效應電壓uh可近似為

uh=1/4(u1-u2+u3-u4)

用什麼方法消除uh中的副效應的影響,都不在f發的

3樓:匿名使用者

由於這些副效應與電流和磁場的方向有關,在測量時,改變電流或磁場的方向,將各次測得的霍爾電勢差取平均,就可以基本消除副效應影響。

霍爾效應是電磁效應的一種,這一現象是美國物理學家霍爾(a.h.hall,1855—1938)於2023年在研究金屬的導電機制時發現的。

當電流垂直於外磁場通過導體時,垂直於電流和磁場的方向會產生一附加電場,從而在導體的兩端產生電勢差,這一現象就是霍爾效應,這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應應使用左手定則判斷。

簡述霍爾效應原理

4樓:天上飛

原理:當電流垂直於外磁場通過半導體時,載流子發生偏轉,垂直於電流和磁場的方向會產生一附加電場,從而在半導體的兩端產生電勢差,這一現象就是霍爾效應,這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。

霍爾效應 在2023年被物理學家霍爾發現,它定義了磁場和感應電壓之間的關係,這種效應和傳統的電磁感應完全不同。當電流通過一個位於磁場中的導體的時候,磁場會對導體中的電子產生一個垂直於電子運動方向上的作用力,從而在垂直於導體與磁感線的兩個方向上產生電勢差。

雖然這個效應多年前就已經被人們知道並理解,但基於霍爾效應的感測器在材料工藝獲得重大進展前並不實用,直到出現了高強度的恆定磁體和工作於小電壓輸出的訊號調節電路。根據設計和配置的不同,霍爾效應感測器可以作為開/關感測器或者線性感測器,廣泛應用於電力系統中。

5樓:暴走少女

在半導體上外加與電流方向垂直的磁場,會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集,在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場。

電場力與洛倫茲力產生平衡之後,不再聚集,此時電場將會使後來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力,使得後來的電子和空穴能順利通過不會偏移,這個現象稱為霍爾效應。而產生的內建電壓稱為霍爾電壓。

6樓:逗比逗無悔

霍爾效應原理:當電流垂直於外磁場通過半導體時,載流子發生偏轉,垂直於電流和磁場的方向會產生一附加電場,從而在半導體的兩端產生電勢差。

在半導體上外加與電流方向垂直的磁場,會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集,在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場。

電場力與洛倫茲力產生平衡之後,不再聚集,此時電場將會使後來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力,使得後來的電子和空穴能順利通過不會偏移。

擴充套件資料

霍爾效應在應用技術中特別重要,在現代汽車上廣泛應用的霍爾器件有:在分電器上作訊號感測器、abs系統中的速度感測器、汽車速度表和里程錶、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度感測器、各種開關等等。

霍爾器件通過檢測磁場變化,轉變為電訊號輸出,可用於監視和測量汽車各部件執行引數的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉速等等,並可將這些變數進行二次變換;可測量壓力、質量、液位、流速、流量等。

7樓:313傾國傾城

【霍爾效應簡述】:

霍爾效應是電磁效應的一種,這一現象是美國物理學家霍爾(a.h.hall,1855—1938)於2023年在研究金屬的導電機制時發現的。

當電流垂直於外磁場通過導體時,垂直於電流和磁場的方向會產生一附加電場,從而在導體的兩端產生電勢差,這一現象就是霍爾效應,這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應應使用左手定則判斷。

【中文名】:霍爾效應

【外文名】:hall effect

【表示式】:vh=bi/(nqd)

【提出者】:霍爾

【提出時間】:1879

【應用學科】:電磁學

【適用領域範圍】:電磁學

【衍生效應】:量子霍爾效應,量子反常霍爾效應

【本質】:

固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移,並在材料兩側產生電荷積累,形成垂直於電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側建立起一個穩定的電勢差即霍爾電壓。正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾係數。平行電場和電流強度之比就是電阻率。

大量的研究揭示:參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子,還有帶正電的空穴。

【相關效應】:

1、量子霍爾效應:

1.1整數量子霍爾效應:量子化電導e2/h被觀測到,為彈道輸運(ballistic transport)這一重要概念提供了實驗支援。

1.2分數量子霍爾效應:勞赫林與j·k·珍解釋了它的起源。兩人的工作揭示了渦旋(vortex)和準粒子(quasi-particle)在凝聚態物理學中的重要性。

2、熱霍爾效應:垂直磁場的導體會有溫度差。

3、corbino效應:垂直磁場的薄圓碟會產生一個圓周方向的電流。

4、自旋霍爾效應

5、量子反常霍爾效應

8樓:吳田田

霍爾效應在應用技術中特別重要。霍爾發現,如果對位於磁場(b)中的導體(d)施加一個電壓(iv),該磁場的方向垂直於所施加電壓的方向,那麼則在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產生另一個電壓(uh),人們將這個電壓叫做霍爾電壓,產生這種現象被稱為霍爾效應。好比一條路, 本來大家是均勻的分佈在路面上, 往前移動.

當有磁場時, 大家可能會被推到靠路的右邊行走. 故路 (導體) 的兩側, 就會產生電壓差. 這個就叫“霍爾效應”。

根據霍爾效應做成的霍爾器件,就是以磁場為工作**,將物體的運動參量轉變為數字電壓的形式輸出,使之具備感測和開關的功能。

訖今為止,已在現代汽車上廣泛應用的霍爾器件有:在分電器上作訊號感測器、abs系統中的速度感測器、汽車速度表和里程錶、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度感測器、各種開關,等等。

例如汽車點火系統,設計者將霍爾感測器放在分電器內取代機械斷電器,用作點火脈衝發生器。這種霍爾式點火脈衝發生器隨著轉速變化的磁場在帶電的半導體層內產生脈衝電壓,控制電控單元(ecu)的初級電流。相對於機械斷電器而言,霍爾式點火脈衝發生器無磨損免維護,能夠適應惡劣的工作環境,還能精確地控制點火正時,能夠較大幅度提高發動機的效能,具有明顯的優勢。

用作汽車開關電路上的功率霍爾電路,具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道,轎車的自動化程度越高,微電子電路越多,就越怕電磁干擾。而在汽車上有許多燈具和電器件,尤其是功率較大的前照燈、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪湧電流,使機械式開關觸點產生電弧,產生較大的電磁干擾訊號。

採用功率霍爾開關電路可以減小這些現象。

霍爾器件通過檢測磁場變化,轉變為電訊號輸出,可用於監視和測量汽車各部件執行引數的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉速等等,並可將這些變數進行二次變換;可測量壓力、質量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元介面,可實現自動檢測。

目前的霍爾器件都可承受一定的振動,可在零下40攝氏度到零上150攝氏度範圍內工作,全部密封不受水油汙染,完全能夠適應汽車的惡劣工作環境。

9樓:龍哥的賬號

霍爾效應的原理是我們一直在應用的原理。

10樓:

霍爾效應的本質是:固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移,並在材料兩側產生電荷積累,形成垂直於電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側建立起一個穩定的電勢差即霍爾電壓。正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾係數。

平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子,還有帶正電的空穴。

11樓:幸運浩傑

老師為你講解霍爾效應是什麼,對於這個問題,你懂了嗎?

12樓:冰冰

“1.霍爾效應 霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起的偏轉所產生的。當帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中,這種偏轉就導致在垂直於電流和磁場的方向上產生正負電荷的積累,從而形成附加的橫向電場。

如圖5.1-1所示的半導體試樣,若在方向通以電流,在方向(垂直紙面向外)加磁場,則在方向即試樣、電極兩側就開始積累異號電荷而產生相應的附加電場。電場的指向取決於試樣的導電型別。

顯然,該電場是阻止載流子繼續向側面偏移的。當載流子所受的橫向電場力與洛侖茲力相等時,樣品兩側電荷的積累就達到平衡。故有 (5.

1-1) 其中為霍爾電場,是載流子在電流方向上的平均漂移速度。在此,載流子電量為電子電量。

大學物理實驗霍爾效應對稱測量法無法消除的副效應有哪些

13樓:清溪看世界

1、厄廷好森效應所引起的電位差ue是指由於載流子實際上是以不同的速度在平行於x軸的方向上運動著,因此在磁場作用下,大於或小於平均速度的載流子在洛侖茲力和霍爾電場力的共同作用下,向y軸的正向或反向兩側偏轉,其動能在霍爾片兩側轉化為熱能,結果在1和2兩點間產生溫差,從而出現溫差電動勢ue。

2、能斯脫效應所引起的電位差un是指由於連線點3、4處的接觸電阻可能不同,或由於電極、半導體材料不同而產生不同的焦耳熱,使得電極3和4兩點的溫度不同,從而引起載流子在方向的運動產生熱流,它在磁場作用下在1和2兩點間產生電位差un。

3、裡紀-勒杜克效應所引起的電位差ur是指由於上述熱流中的載流子的速度各不相同,在磁場作用下也會使1和2兩點間出現溫差電動勢ur。同樣,若只考慮3、4處接觸電阻差異而產生的熱流,則ur的方向只與b的方向有關。

4、不等位效應所引起的電位差u0是指由於製作上的困難,1、2兩點不可能恰好處在同一條等位線上,因而只要樣品中有電流通過,即使磁場b不存在,1與2兩點之間也會出現電位差u0。u0的正負號只與工作電流的方向有關。嚴格的說,u0的大小在磁場不同時也略有不同。

5、實際測量時,由於儀表調整的狀態,以及儀器電壓受到雜散電磁場和電源地線的影響,電壓表會有附加電壓us。us是與電流方向和磁場方向無關的量。

擴充套件資料

霍爾效應的發展:

霍爾效應是磁電效應的一種,後來發現半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多。通過霍爾效應實驗測定的霍爾係數,能夠判斷半導體材料的導電型別、載流子濃度及載流子遷移率等重要引數。

如今霍爾效應不但是測定半導體材料電學引數的主要手段,而且利用該效應制成的霍爾器件已廣泛用於非電量的測量、自動控制和資訊處理等方面。在工業生產要求自動檢測和控制的今天,作為敏感元件之一的霍爾器件,將有更廣泛的應用前景。

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