3. Измерительная установка и методика измерений

В лабораторной установке магнитное поле создается в воздушном зазоре железного сердечника электромагнита. Катушка возбуждения этого электромагнита питается от выпрямителя постоянным током силой 1 3 А.

Для установки исследуемого образца германия в зазор электромагнита используется специальная рамка, сделанная из диэлектрического материала. В рамке имеются две пары электродов, одна из которых служит для подведения тока к образцу, к другой подсоединяются зонды для измерения поперечной разности потенциалов .

Электрическая схема установки приведена на рис. 3.2.

Переключатель П1 подает напряжение на схему, обеспечивая протекание тока через образец. Регулировка тока осуществляется переменными резисторами R₁ – «грубо» и R₂ – «плавно». Величина тока измеряется стрелочным миллиамперметром мA. Сдвоенный переключатель П2 изменяет полярность тока, протекающего через образец. Измерение холловского напряжения на зондах производится цифровым вольтметром.

Для определения величины магнитной индукции прилагается табл. 3.1 зависимости В от величины протекающего через электромагнит тока.

Таблица 3.1

I, ток через электромагнит, A	1	2	2,5	3
B, магнитная индукция, Tл	0,13	0,26	0,32	0,37

УИП – универсальный источник питания;

ЦВ – цифровой вольтметр;

мA – миллиамперметр;

П2 – переключатель изменения полярности тока.

Рис. 3.2. Электрическая схема установки

4. Порядок выполнения задания

1. Изучить электрическую схему измерительной установки, назначение органов управления.

2. Включить универсальный источник питания, цифровой вольтметр, блок питания электромагнита, подать напряжение на измерительную схему.

3. Установить ток через образец с помощью регуляторов «Грубо», «Плавно» в пределах до 3 мА.

4. Установить рамку с образцом в зазор электромагнита, задать ток через электромагнит в пределах до 2 А.

5. Произвести измерения напряжения Холла с помощью цифрового вольтметра при различных направлениях магнитного поля и тока через образец. Для измерения направления магнитного поля по отношению к образцу необходимо повернуть рамку с образцом на 180^○. Результаты измерений свести в табл. 3.2.

6. Вычислить напряжение Холла по формуле

7. Вычислить коэффициент Холла, концентрацию основных носителей заряда и холловскую подвижность, если проводимость образца составляет 0,05 Ом^-1·см^-1, холл – фактор = 1,18, ширина образца d = 0,5 см, заряд электрона q = 1,6·10^-19 Кл:

,

Результаты вычислений свести в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Ix	Iмаг	By							n
мА	A	Tл					мВ
			, мВ	, мВ	мВ	мВ