Порядок выполнения работы. 1. Изучите краткую теорию и принцип действия установки и определите цену деления используемых приборов.
1. Изучите краткую теорию и принцип действия установки и определите цену деления используемых приборов.
2. Включите установку в сеть. Установите переключатель SA1 в верхнее положение и потенциометром R2 установите через образец ток 0.1 mA. Для этого тока потенциометром R1 установите три значения тока через электромагнит в пределах от 130 до 160 mA. Для каждого значения тока через электромагнит измерьте холловскую разность потенциалов U– и U+, изменяя направление тока через электромагнит переключателем SA2. Проделайте такие же измерения для токов через образец 0.2 mA и 0.3 mA. Результаты измерений занесите в таблицу 15.1.
Рис.15.2. Электрическая схема установки
Замечание:Контакты А и С (рис.15.1) подключения милливольтметра, как правило, находятся несимметрично (не находятся на эквипотенциальной поверхности в отсутствие магнитного поля). Поэтому измеряемая разность потенциалов U на самом деле является суммой Холловской разности потенциалов Uх и разности потенциалов Dj, возникшей вследствие несимметричности контактов: U+=Uх+Dj. При изменении направления магнитного поля на противоположное изменится на противоположное и направление силы Лоренца, а значит, изменится знак Холловской разности потенциалов, но знак Dj останется без изменения. Полная разность потенциалов будет: U–=–Uх+Dj. Окончательно получим формулу для Холловской разности потенциалов, исключающей влияние несимметричности контактов А и С:
Uх=(U+ – U–)/2. (15.9)
3. По формуле (15.9) вычислите Холловскую разность потенциалов для каждого измерения. Результаты занесите в таблицу 15.1.
4. По графику (рис.15.3) зависимости В от Iэм определите В и занесите в таблицу 15.1.
5. По формуле (15.6) рассчитайте RХ для каждого значения В, определяемого по току через электромагнит. Вычислите среднее значение RХ, по которому определите концентрацию носителей заряда n, используя формулу (15.5).
6. Зная R и g, по формуле (15.8) вычислите подвижность носителей заряда u.
7. Вычислите погрешность RХ .
8. Все полученные результаты запишите в таблицу 15.1.
|
Таблица 15.1
| Ток через образец I, мA | Ток через электро- магнит Iэм., мA | U+, мB | U–, мB | Uх, мB | B, Тл | RХ, м3/Кл | RХ ср, м3/Кл | ΔRХ | u, м2/(В.с) | n, м-3 |
| 0.1 | ||||||||||
| 0.2 | ||||||||||
| 0.3 | ||||||||||
Установка № 2
Приборы и оборудование: измерительный блок и объект исследования.
Рис.15.4. Внешний вид установки.
Измерительный блок формирует и регулирует силу тока электромагнита Iэм и преобразователя (ток через образец) I, изменяет полярность тока. Ток преобразователя и электромагнита изменяются в пределах соответственно 0÷5 мА и 0÷10 мА. Объект исследования состоит из полупроводникового преобразователя Холла и электромагнита.
Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 590;