Содержание отчета

1. Название работы.

2. Цель работы (техническое задание).

3. Теоретические сведения об индуктивности.

4. Схема установки со спецификацией.

5. Таблица результатов измерения и расчетов.

6. Графическое представление результатов измерений

7. Оценка погрешностей.

Техника безопасности

1. Питание установки осуществляется от сети 220 В.

2. В том случае, когда по неосторожности при малом числе вит­ков подано слишком большое напряжение, срабатывает защита амперметра от перегрузки, соленоид отключается.

Вопросы для допускного контроля

1. Целью данной лабораторной работы является...

а) измерение силы тока в соленоиде;

б) изучение влияния сердечника на индуктивность;

в) определение показателя степени в уравнении зависимо­сти индуктивности от числа витков;

г) построение графика зависимости индуктивности катуш­ки от числа витков.

2. Единица индуктивности 1 Гн вводится с помощью опреде­ляющей формулы...

a) ; б) ;

в) ; г) .

3. Индуктивное сопротивление катушки зависит от...

а) сопротивление обмотки ;

б) индуктивности катушки ;

в) частоты v тока в обмотке;

г) от индуктивности и частоты .

4. Во всех опытах в работе нужно поддерживать одинаковым произведение NI, чтобы ...

а) сохранять постоянной магнитную проницаемость сер­дечника;

б) экспериментальные точки равномерно располагались вдоль линии графика;

в) не менялась индукция магнитного поля во всех опытах.

5. По таблице постройте график и из него определите угловой коэффициент прямой.

x	10	20	30	40
y	9,0	3,0	-3,0	-9,0

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте и запишите закон полного тока. Рассчитайте магнитную индукцию поля соленоида.

2. Выведите теоретическую формулу для индуктивности соленоида?

2. В каких единицах СИ выражают значения магнитного потока и магнитной индукции? С помощью, каких определяющих фор­мул выводятся эти единицы?

3. На обмотку катушки с индуктивностью 2,4 мГн подано сину­соидальное напряжение с амплитудой 24 В и линейной частотой 200 Гц. Чему равна амплитуда силы тока в обмотке? Омическим сопро­тивлением проволоки можно пренебречь.

4. Как зависит магнитная проницаемость сердечника от силы тока в обмотке?

5. Как с помощью логарифмических координат определить по­казатель степени в степенной зависимости ? Какую зави­симость нужно выявлять с помощью полулогарифмических ко­ординат?

Лабораторная работа № 13 изучение эффекта холла

Цель работы: измерить ЭДС Холла; вычислить коэффициент Холла, концентрацию, скорость и подвижность носителей тока.

Теория метода

Эффект Холла обычно наблюдают в пластине с током, которая помещена во внешнее магнитное поле перпендикулярно силовым линиям (рис. 1). На каждый носитель тока, движущийся в пластине, в постоянном магнитном поле, действует сила Лоренца:

,

где q - величина заряда, - скорость носителя тока, - вектор магнитной индукции. Поэтому в верхней части пластинки создаётся повышенная, а в нижней части - пониженная концентрация носителей заряда. Между электродами х – х устанавливается раз­ность потенциалов, которую называют ЭДС Холла.

Количественная теория эффекта Холла дает зависимость . Коэффициент Холла R (не следует путать с сопротив­лением) определяется величиной заряда q и концентрацией n₀ носителей тока в материале пластинки: . Носи­тели тока имеют заряд Кл. Таким образом, экспе­рименты по исследованию эффекта Холла позволяют определить концентрацию носителей n₀. Эффект Холла ярче проявляется в полупроводниках, чем в металлах, потому что концентрация но­сителей заряда в полупроводниках значительно ниже. Тогда ско­рость направленного движения носителей заряда под действием элек­трического поля находят из представлений электронной теории, используя формулу для плотности тока (А/м²). Плотность тока вычисляют через силу тока и площадь поперечного сечения пластинки .

Скорость носителей заряда увеличивает­ся с ростом силы тока и не явля­ется константой, характеризую­щей носители конкретного про­водника. Носители тока характе­ризуются подвижностью - от­ношением скорости носителя к напряженности поля движуще­гося носители: . Подвиж­ность выражается в (м с^-1)/(В м^-1). Напряженность поля в пластинке определяют как отношение на­пряжения U между концами пла­стинки к ее длине l: E = U/l.