来源:《教学仪器与实验》2006年第09期  作者:郑家明;
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用线性霍尔传感器探究通电螺线管的磁场性质

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磁场是一种看不见、摸不着的物质。虽然我们可以用实验证明它的存在和认识它的性质,但在教学上却是一个难点,因为这是学生第一次接触场的概念,且较抽象。在开展探究式教学时,学生对课本中有关通电螺线管(或电磁铁)磁场性质的定性描述不满足,提出究竟电磁铁的通电电流强度I与其磁感应强度B有什么数值上的关系?笔者就利用线性霍尔传感器对电磁铁进行研究,得出了令人信服的数据和结论。以下就是有关探究本实验的几个问题。1有关线性霍尔传感器的基础知识图1霍尔效应是由科学家爱德华·霍尔在1879年发现的。大致原理是:如图1所示,在一块置于磁场为B的半导体的一个方向上通以一电流IH,电子在洛伦兹力的作用下,在半导体的a侧出现密集的正电荷,b侧出现负电荷,在稳定后,就在ab两个侧面出现了称为霍尔电压的UH。UH=KHIHB/d式中KH为霍尔系数(KH=1/(ne),n为单位体积中的载流子数),d为半导体材料的厚度,B为磁感强度,IH为流过线性霍尔传感器的工作电流。显然,在半导体材料和尺寸确定后,KH和d就确定了,就有UH∝IHB(1)在保持IH一定时,就可以互相测定UH和B了。本实验就是由UH间接测量磁感应强度B。2(本文共计3页)......[继续阅读本文]

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