众文网1.霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告包含：实验目的、实验仪器设备、实验的基本构思和原理、实验数据记录及处理、实验结论、注意事项等。
1、目的与要求：
(1)了解霍尔效应测量磁场的原理和方法；
(2) 观察磁电效应现象；
(3) 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。
2、仪器与装置：霍尔效应实验仪；
3、原理：根据霍尔效应，测量磁感应强度原理，利用提供的仪器测试所给模型测量面上的一维（上下方向）磁分布。
扩展资料
内容及步骤：
1、仪器调整：
(1)按图连接、检查线路，并调节样品支架，使霍尔片位于磁场中间；
(2)逆时针将、调节旋钮旋至最小；
(3)分别将输出、输出接至实验仪中、换向开关；
(4)用导线将、输入短接，通过调零旋钮将、显示调零；
(5)选择、向上关闭为、的正方向。
2、测量内容：
(1)测绘曲线：保持不变，按要求调节，分别测出不同下的四个值，将数据记录在表格中；
(2)测绘曲线：保持不变，测出不同下四个值；
(3)测VAC：取，在零磁场下（）测，则VAC=10;
(4)确定样品导电类型：选、为正向，根据所测得的的符号，判断样品的导电类型。
2.霍尔效应及其应用
研究不尽的霍尔效应 美国物理学家霍尔（Hall,Edwin Herbert,1855-1938）于1879年在实验中发现，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。
这个电势差也被叫做霍尔电势差。 霍尔效应此后在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到了广泛的应用，比如测量磁场的高斯计。
在霍尔效应发现约100年后，德国物理学家克利青（Klaus von Klitzing, 1943-）等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍耳效应，这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一，克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。 之后，美籍华裔物理学家崔琦（Daniel Chee Tsui,1939- ）和美国物理学家劳克林（Robert B.Laughlin,1950-）、施特默（Horst L.St rmer,1949-）在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应，这个发现使人们对量子现象的认识更进一步，他们为此获得了1998年的诺贝尔物理学奖。
最近，复旦校友、斯坦福教授张首晟与母校合作开展了“量子自旋霍尔效应”的研究。“量子自旋霍尔效应”最先由张首晟教授预言，之后被实验证实。
这一成果是美国《科学》杂志评出的2007年十大科学进展之一。如果这一效应在室温下工作，它可能导致新的低功率的“自旋电子学”计算设备的产生。
目前工业上应用的高精度的电压和电流型传感器有很多就是根据霍尔效应制成的，误差精度能达到0.1%以下 霍尔效应是霍普金斯大学的研究生霍尔于1879年发现的。霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。
根据霍尔效应做成的霍尔器件，就是以磁场为工作媒体，将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出，使之具备测量、传感和开关的功能。由于半导体技术的飞速发展，出现了各种类型的新型集成霍尔元件。
可以分为两大类，一类是线性元件，另一类是开关类元件。
3.霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告包含：实验目的、实验仪器设备、实验的基本构思和原理、实验数据记录及处理、实验结论、注意事项等。
目的与要求：（1）了解霍尔效应测量磁场的原理和方法；（2） 观察磁电效应现象；（3） 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。霍尔感应的是垂直于其芯片表面的磁场强度，所以要注意的是放置的位置要垂直于磁力线方向，这样测量的结果才会较准。
霍尔效应测磁场，只能测出垂直于电流方向的磁场。所以，必须保证电流方向与磁场方向垂直，否则测出的磁场只是垂直于电流方向的分量，测量值偏小。
解释：在半导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集，在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场，电场力与洛伦兹力产生平衡之后，不再聚集，此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力，使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移，这个现象称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。
以上内容参考：百度百科-霍尔效应。
4.霍尔效应及其应用
霍尔效应的原理霍尔效应是导电材料中的电流与磁场的相互作用，而产生电动势的一种效应。
这个导电材料通常是半导体材料，将半导体材料接入一个电源中，形成一个回路，此时电路中就存在电荷的定向移动。霍尔效应在汽车上具体应用场合：迄今为止，已在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有：在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关，等等。
例如汽车点火系统，设计者将霍尔传感器放在分电器内取代机械断电器，用作点火脉冲发生器。这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压，控制电控单元（ECU）的初级电流。
相对于机械断电器而言，霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护，能够适应恶劣的工作环境，还能精确地控制点火正时，能够较大幅度提高发动机的性能，具有明显的优势。用作汽车开关电路上的功率霍尔电路，具有抑制电磁干扰的作用。
许多人都知道，轿车的自动化程度越高，微电子电路越多，就越怕电磁干扰。而在汽车上有许多灯具和电器件，尤其是功率较大的前照灯、空调电机和雨刮器电机在开关时会产生浪涌电流，使机械式开关触点产生电弧，产生较大的电磁干扰信号。
采用功率霍尔开关电路可以减小这些现象。如果此时将这个导电板处于一个磁场中，电荷会受到洛伦兹力，其路径会发生偏移，电荷偏移之后，就会形成电场，电荷同时会受到电场力，这个力正好与洛伦兹力方向相反，阻碍其移动，最终，电场力与洛伦兹力平衙。
如果使用仪表测试导电板两侧的电压，会发现其形成了电动势。
5.什么是霍尔效应,怎么利用霍尔效应测定磁场的磁感应强度
Halleffect（霍尔效应）的问题：
①、我们目前流行的电流方向是用正电荷的流动方法来定义的，这种电流
英文叫做 conventional current；电子流动的电流叫做 electron current,
或者 electron flow。
②、磁场里面的安培力的判断，左手定则 left-hand fleming rule、右手法则
right-hand fleming rule，统统是建立在 conventional current 电流的基础上。
连鼎鼎有名的麦克斯韦方程组都是建立在这个传统电流之上。
传统电流最根本的假设是：
无论用电子对流动方向定义电流方向，还是用正电荷的流动方向定义电流方向，
都和不影响实际的计算结果，都没有本质的区别，而且所有的公式显得很简洁。
③、Hall effect，是哈佛大学的Hall 发现的。霍尔发现了，用正电荷流动方向跟电子
流动方向，定义电流方向出现不可调和的矛盾，这一年，麦克斯韦静悄悄地走了。
麦克斯韦。是经典电磁场理论集大成者，是把电磁场理论推向了最高峰的祖师爷，
在霍尔发现了霍尔效应的这一年，麦克斯韦无可奈何地谢世了。
A、他的电磁场理论就是建立在正电荷的流动方法作为电流方向的基础上；
B、他还提出了唯一电流的概念；
C、他在理论上证明了电、磁是一家，连光波也是电磁波；
D、他还从理论上算出了光的传播速度。
同年，一位转世灵童诞生了，他继承了麦克斯韦的遗志。
A、证明了光的粒子性，获得了诺贝尔奖；
B、把光的理论推导了另一个极致，是光处于绝对至高无上的江湖独霸地位，
在理论都不可以超越光速，在光速世界里一切发生逆袭，一切发生穿越。
理论太伟大了，诺贝尔奖不敢授予他，他的理论，完全超越当时那个时代、
我们现在这是世界的时代智慧、集体智商。
这位转世灵童，就是爱尔伯特.爱因斯坦。那一年是1879年。
④、回归到本题的解释：
现在是电子电流的天下，请暂时忘记conventional current。
A、电子在洛仑兹力的作用下，在金属块内发生偏移；
B、偏移的结果，产生了附加电场；
C、附加的静电场，阻碍霍尔效应的进一步累积，最后达到平衡、达到饱和。
这个饱和电压，称为霍尔电压，Hall effect 就不再发生在后续电子身上，
霍尔效应似乎消失，这样就可以测出磁感应强度。
搂主，好好整理一下我上面的内容，会是一篇很好的论文。
本人抛砖引玉，就到这里。
6.霍尔效应
霍尔效应Hall Effect是一种磁电效应，是德国物理学家霍尔1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。
根据霍尔效应，人们用半导体材料制成霍尔元件，它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。 通过该实验可以了解霍尔效应的物理原理以及把物理原理应用到测量技术中的基本过程。
当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应，该电势差称为霍尔电势差（霍尔电压）。 霍尔效应原理 所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。 利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。
霍尔电位差UH的基本关系为 UH=RHIB/d(18) RH=1/nq（金属）（19） 式中RH——霍尔系数： n——载流子浓度或自由电子浓度； q——电子电量； I——通过的电流； B——垂直于I的磁感应强度； d——导体的厚度。 对于半导体和铁磁金属，霍尔系数表达式与式（19）不同，此处从略。
由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。
其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。 若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中，则在该元件中将产生电流I，元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比，如果再测出该电磁场的磁场强度，则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。
利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。 如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。
根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其运动速度。
霍尔效应在应用技术中特别重要。 霍尔发现，如果对位于磁场（B）中的导体（d）施加一个电压（Iv），该磁场的方向垂直于所施加电压的方向，那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压（UH），人们将这个电压叫做霍尔电压，产生这种现象被称为霍尔效应。
好比一条路，本来大家是均匀的分布在路面上，往前移动。当有磁场时，大家可能会被推到靠路的右边行走。
故路（导体）的两侧，就会产生电压差。这个就叫“霍尔效应”。
方便起见，假设导体为一个长方体，长度分别为a,b,d，磁场垂直ab平面。 电流经过ad，电流I = nqv(ad),n为电荷密度。
设霍尔电压为VH，导体沿霍尔电压方向的电场为VH / a。设磁场强度为B。
qVH / a = qvB VH / a = BI / (nqad) VH = BI / (nqd) 霍尔效应的应用 根据霍尔效应做成的霍尔器件，就是以磁场为工作媒体，将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出，使之具备传感和开关的功能。 讫今为止，已在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有：在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关，等等。
例如：汽车点火系统，设计者将霍尔传感器放在分电器内取代机械断电器，用作点火脉冲发生器。 这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压，控制电控单元（ECU）的初级电流。
相对于机械断电器而言，霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护，能够适应恶劣的工作环境，还能精确地控制点火正时，能够较大幅度提高发动机的性能，具有明显的优势。 用作汽车开关电路上的功率霍尔电路，具有抑制电磁干扰的作用。
许多人都知道，轿车的自动化程度越高，微电子电路越多，就越怕电磁干扰。而在汽车上有许多灯具和电器件，尤其是功率较大的前照灯、空调电机和雨刮器电机在开关时会产生浪涌电流，使机械式开关触点产生电弧，产生较大的电磁干扰信号。
采用功率霍尔开关电路可以减小这些现象。 霍尔器件通过检测磁场变化，转变为电信号输出，可用于监视和测量汽车各部件运行参数的变化。
例如位置、位移、角度、角速度、转速等等，并可将这些变量进行二次变换；可测量压力、质量、液位、流速、流量等。霍尔器件输出量直接与电控单元接口，可实现自动检测。
目前的霍尔器件都可承受一定的振动，可在零下40摄氏度到零上150摄氏度范围内工作，全部密封不受水油污染，完全能够适应汽车的恶劣工作环境。 。
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