1. Ознакомиться с приборами.
Убедиться, что собранная схема эксперимента соответствует рис. 3. Проверьте отсутствие контакта между модулем и магнитопроводами. Не включать установку без разрешения преподавателя. После проверки преподавателя Запрещается двигать катушки с сердечником, измерительный модуль и датчик магнитного поля, так как это может привести к разрушению образца!!!
Включить источник тока и тесламетр с помощью выключателей, находящихся на задней панели приборов. Убедиться, что на измерительном модуле загорелся индикаторный светодиод. Ознакомиться с имеющимися на передней панели модуля органами управления:
кнопка Display – переключает дисплей модуля на индикацию тока через образец Ip или температуры T; записать температуру в помещении;
ручка - служит для управления током через образец;
гнезда UH – служат для измерения напряжения Холла, расположены над образцом;
гнезда для измерения напряжения на образце Uобр расположены в нижней части модуля.
Установить ток через образец Ip равным 0.
Включить цифровой мультиметр и ознакомиться с его органами управления. В мультиметре предусмотрено автоматическое отключение питания при длительном простое, в этом случае надо еще раз его включить.
2. Измерения
1) Измерить зависимость напряжения холла UH от тока через образец Iр при магнитном поле В=250 мТл и комнатной температуре, изменяя ток от Ip= -30 мА до Ip=30 мА с шагом 5 мА. Данные занести в таблицу 1.
Табл.1.
| Ip, мА | UH, мВ |
2) Измерить зависимость напряжения холла UH от величины магнитного поля В при токе через образец Ip=30 мА, комнатной температуре Т ~ 300 К. Магнитное поле изменять от В=-250 мТл до В=+250 мТл с шагом 50 мТл. Для изменения направления магнитного поля необходимо а) сначала установить ток через образец Ip=0 мА, б) поменять местами положительный и отрицательный концы у гнезд постоянного тока универсального источника питания, в) установить ток Ip=30 мА. Данные занести в таблицу 2.
Табл.2.
| В, мТл | UH, мВ |
3) Измерить зависимость напряжения холла от температуры. Установить В=250 мТл и Ip=30 мА. Для снятия температурных зависимостей необходимо:
а) переключить индикатор модуля на измерение температуры;
б) нажать кнопку «on/off» на задней панели модуля;
в) дождаться температуры 170 ºС.
г) выключить нагрев кнопкой «on/off».
д) в процессе остывания измерить зависимость UH от температуры (начальная температура - 170 ºС, конечная - 25 ºС, шаг – 10 ºС). Данные занести в таблицу 3.
Табл.3.
| t, ºС | T, К | UH, мВ | μH, м2/(Вс) |
4) Измерить зависимость напряжения на образце Uобр от величины магнитного поля В при токе через образец Ip=30 мА и комнатной температуре. Магнитное поле изменять от В=0 до +250 мТл с шагом 20 мТл. Данные занести в таблицу 4.
Табл.4.
| В, мТл | Uобр, мВ | RB, Ом | |(RB-R0)/R0| |
5) Измерить зависимость напряжения на образце Uобр от температуры. Установить В=0 мТл и Ip=30 мА. Для снятия температурных зависимостей необходимо предварительно нагреть образец до температуры 170 ºС, а необходимые данные снимать при охлаждении образца. Для этого необходимо:
а) переключить индикатор модуля на измерение температуры;
б) нажать кнопку «on/off» на задней панели модуля;
в) дождаться температуры 170 ºС.
г) выключить нагрев кнопкой «on/off».
д) измерить зависимость Uобр от температуры 170 ºС до комнатной с шагом 10ºС. Данные занести в таблицу 5.
Табл.5.
| t, ºС | T, К | 1/T, К-1 | Uобр, мВ | σ | ln σ |