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  • 測磁感應強度實驗中,在產(chǎn)生霍爾效應時還產(chǎn)生哪些副效應,它們與磁感應強度B和電流IS有何關系?如何消除?

    測磁感應強度實驗中,在產(chǎn)生霍爾效應時還產(chǎn)生哪些副效應,它們與磁感應強度B和電流IS有何關系?如何消除?
    有關與物理這方面的知識小女子實在不得不認輸,
    物理人氣:725 ℃時間:2020-03-28 19:50:28
    優(yōu)質(zhì)解答
    1)厄廷好森(Etinghausen)效應引起的電勢差UE.由于電子實際上并非以同一速度v沿y軸負向運動,速度大的電子回轉(zhuǎn)半徑大,能較快地到達接點3的側(cè)面,從而導致3側(cè)面較4側(cè)面集中較多能量高的電子,結(jié)果3、4側(cè)面出現(xiàn)溫差,產(chǎn)生溫差電動勢UE.可以證明UE∝IB.容易理解UE的正負與I和B的方向有關.
    (2)能斯特(Nernst)效應引起的電勢差UN.焊點1、2間接觸電阻可能不同,通電發(fā)熱程度不同,故1、2兩點間溫度可能不同,于是引起熱擴散電流.與霍耳效應類似,該熱擴散電流也會在3、4點間形成電勢差UN.若只考慮接觸電阻的差異,則UN的方向僅與B的方向有關.
    (3)里紀-勒杜克(Righi-Leduc)效應產(chǎn)生的電勢差UR.上述熱擴散電流的載流子由于速度不同,根據(jù)厄廷好森效應同樣的理由,又會在3、4點間形成溫差電動勢UR.UR的正負僅與B的方向有關,而與I的方向無關.
    (4)不等電勢效應引起的電勢差U0.由于制造上的困難及材料的不均勻性,3、4兩點實際上不可能在同一條等勢線上.因而只要有電流,即使沒有磁場B,3、4兩點間也會出現(xiàn)電勢差U0.U0的正負只與電流I的方向有關,而與B的方向無關.
    綜上所述,在確定的磁場B和電流IS下,實際測出的電壓是霍耳效應電壓與副效應產(chǎn)生的附加電壓的代數(shù)和.人們可以通過對稱測量方法,即改變IS和磁場B的方向加以消除和減小副效應的影響.在規(guī)定了電流IS和磁場B正、反方向后,可以測量出由下列四組不同方向的IS和B組合的電壓.即:
    +B,+IS:U1= UH+UE+UN+UR+U0
    +B,-IS:U2=-UH-UH+UN-UR-U0
    -B,-IS:U3= UH+UE-UN-UR-U0
    -B,+IS:U4=-UH-UE-UN+UR+U0
    然后求U1,U2,U3,U4的代數(shù)平均值得:
    UH=1/4(U1-U2+U3-U4)-UE
    通過上述測量方法,雖然不能消除所有的副效應,但考慮到UE較小,引入的誤差不大,可以忽略不計,因此霍耳效應電壓UH可近似為
    UH=1/4(U1-U2+U3-U4)(19-6)
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