Определение постоянной Холла для никеля и экспериментальное доказательство ее постоянства

Страницы работы

3 страницы (Word-файл)

Содержание работы

Отчет по лабораторной работе

« Эффект Холла в никеле »

студента 321 группы

Глущенко Кирилла.

Цель работы состоит в определении постоянной Холла для никеля и в экспериментальном доказательстве постоянства ее, считая эффект пропорциональным намагниченности.

Теоретическое обоснование:

Из формулы    (**) следует, что для определения необходимо:

а)определить ЭДС Холла ,

б)определить соответствующую намагниченность в образце ,

в)измерить ток  и толщину пластинки а.

Для доказательства постоянства  при изменении намагниченности следует проделать опыт в полях разной напряженности.

Ход работы:

Нашли наилучшее положение образца в межполюсном пространстве электромагнита, после чего измерили постоянную Холла для различных значений намвгниченности. Последнее включает в себя:

1.Определение ЭДС Холла при выбранном токе через пластину при различных значениях приложенного магнитного поля.

Для этого использовали электрическую цепь, собранную по схеме:

 


Приведена ниже таблица отклонений (в обе стороны - в соответствии с тем или иным направлением магнитного поля) при выбранном токе через пластинку и различных магнитных полях, характеризуемых силою тока, питающего магнит. Также в таблице даны отклонения, отвечающие чистому действию ЭДС Холла и вычисленные значения этой ЭДС по формуле:

 , где

R1=19,2 Ом ;

R2=14,9 Ом ;

rr=53 Ом - внутреннее сопротивление гальванометра ;

n- отклонения в делениях ;

с1=10-8 А/дел - цена деления гальванометра .

Данные измерений.

а) Iпласт=4,6 А.

Iмагн±0,1, А

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

Отклонение гальванометра, ±1 дел

-19

+45

-19

+42

-22

+43

-22

+37

-19

+36

DФ±0,002, мВб

-0,725

+0,731

-0,753

+0,616

-0,764

+0,755

-0,792

+0,673

-0,805

+0,763

±0,4, ´10-8 В

1964,5

1872,4

1995,2

1811,0

1688,2

б) Iпласт=6,0 А.

Iмагн±0,1, А

6,0

7,0

8,0

9,0

Отклонение гальванометра, ±1 дел

+36

-24

+39

-25

+41

-26

+41

-22

DФ±0,002, мВб

-0,620

+0,622

+0,647

-0,723

+0,767

-0,765

+0,788

-0,805

±0,4, ´10-8 В

1841,7

1964,5

2056,5

1933,8

в) Iпласт=3,7 А.

Iмагн±0,1, А

9,0

8,0

7,0

6,0

Отклонение гальванометра, ±1 дел

-12

+34

+33

-11

+31

-10

-9

+30

DФ±0,002, мВб

-0,715

+0,878

-0,763

+0,739

-0,707

+0,731

-0,693

+0,673

±0,4, ´10-8 В

1412,0

1350,6

1258,5

1197,1

2.Измерение индукции поля в зазоре электромагнита, соответствующей всем тем случаям, в которых была измерена ЭДС Холла.

Формула для вычисления индукции магнитного поля:

, где

= 12,6*10-4 м2- площадь витка.

а) Iпласт=4,6 А.

DФ±0,002, мВб

0,728

0,720

0,760

0,733

0,784

В±0,005, Тл

0,289

0,286

0,302

0,291

0,311

б)Iпласт=6,0 А.

DФ±0,002,мВб

0,621

0,685

0,712

0,797

В±0,005, Тл

0,246

0,272

0,283

0,316

в) Iпласт=3,7 А.

DФ±0,002, мВб

0,797

0,751

0,719

0,683

В±0,005, Тл

0,316

0,298

0,285

0,271

3.Определение намагниченности внутри никелевой пластинки по формуле:

   ( 4*10-7 Гн\м ).

а) Iпласт=4,6 А.

В±0,005, Тл

0,289

0,286

0,302

0,291

0,311

J±0,05´105, А/м

2,30

2,28

2,40

2,32

2,47

б) Iпласт=6,0 А.

В±0,005, Тл

0,246

0,272

0,283

0,316

J±0,05´105, А/м

1,96

2,16

2,25

2,51

в) Iпласт=3,7 А.

В±0,005, Тл

0,316

0,298

0,285

0,271

J±0,05´105, А/м

2,51

2,37

2,27

2,16

4.Вычисление коэффициента Холла для никеля при всех примененных значениях магнитного поля по формуле (**), написанной выше.

а) Iпласт=4,6 А.

±0,4´10-8, В

1964,5

1872,4

1995,2

1811,0

1688,2

J±0,05´105, А/м

2,30

2,28

2,40

2,32

2,47

K±1,0´10-10, м3/Кл

11,8

11,4

11,5

10,8

9,46

б) Iпласт=6,0 А.

±0,4´10-8, В

1841,7

1964,5

2056,5

1933,8

J±0,05´105, А/м

1,96

2,16

2,25

2,51

K±1,0´10-10, м3/Кл

10,0

9,6

9,7

8,2

   в) Iпласт=3,7 А.

±0,4´10-8, В

1412,0

1350,6

1258,5

1197,1

J±0,05´105, А/м

2,51

2,37

2,27

2,16

K±1,0´10-10, м3/Кл

9,7

9,8

9,5

9,5

Кср = ( 10,1 ±1,0 ) ´10-10 м3/Кл - вычисленное из экспериментальных результатов значение постоянной Холла для никеля.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
104 Kb
Скачали:
0