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1、物理学实验教学示范中心电磁学实验磁阻效应实验磁阻效应实验w w大学物理实验大学物理实验物理学实验教学示范中心电磁学实验实验目的实验目的w w了解磁阻效应的基本原理及测量磁阻了解磁阻效应的基本原理及测量磁阻效应的方法效应的方法. .w w测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强 度的关系度的关系. .物理学实验教学示范中心电磁学实验实验原理实验原理一定条件下，导电材料的电阻值一定条件下，导电材料的电阻值R R随随磁感应强度磁感应强度B B变化的规律称为变化的规律称为磁阻效应磁阻效应。 应用这种效应做成的传感器称为磁阻元件应用这种效应做成的传感器称为磁阻元件 。物理学实验教
2、学示范中心电磁学实验实验原理实验原理图1 霍尔效应当导体或半导体 处于磁场中时， 导体或半导体的 载流子将受洛仑 兹力的作用，发 生偏转,在两端产 生积聚电荷并产 生霍耳电场。物理学实验教学示范中心电磁学实验实验原理实验原理在霍耳电场和外加磁场的 共同作用下，沿外加电场 方向运动的载流子数量将 减少，电阻增大，也就是 由于磁场的存在,增加了电 阻,此现象称为磁阻效应。URIS-e FBFE+-Bab图2 磁阻效应u如果将图2中a端和b端短 路,磁阻效应更明显。物理学实验教学示范中心电磁学实验实验原理实验原理通常以电阻率的相对改变量来表示磁阻的大小 ，即用/(0)表示。其中(0)为零磁场时的电阻
3、率 ，设磁电阻电阻值在磁感应强度为B的磁场的电阻 率为(B)，则 =(B)-(0)=(B)-(0)由于磁阻传感器电阻的相对变化率R/R(0)正 比于/(0)，因此也可以用磁阻传感器电阻的 相对改变量R/R(0)来表示磁阻效应的大小.R=R(B)-R(0)R=R(B)-R(0)物理学实验教学示范中心电磁学实验图2 磁阻效应曲线实验原理实验原理一般情况下外加磁场较 弱时，电阻相对变化率 正比于磁感应强度B的 二次方；随磁场的加强 ，与磁感应强度B呈线 性函数关系；当外加磁 场超过特定值时，与磁 感应强度B的响应会趋 于饱和。 物理学实验教学示范中心电磁学实验实验操作要求实验操作要求1.在锑化铟磁阻
4、传感器工作电流保持不变的 条件下（IS=1mA）,测量锑化铟磁阻传感器的电阻与磁感应强度的关系，作 R/R(0)B关系曲线。2.用磁阻传感器测量一个未知的磁场强度 (275mT),与毫特计测得的磁场强度相比较,估算测量误差.物理学实验教学示范中心电磁学实验IM霍尔、磁阻元件每一个数据点测量两组数据：磁场强度和磁电阻（电压 ）物理学实验教学示范中心电磁学实验磁阻效应测量电路示意图伏安法物理学实验教学示范中心电磁学实验实实 验验 仪仪 器器 物理学实验教学示范中心电磁学实验R/R(0) B关系曲线 （IS=1mA） 电磁铁InSbR/R(0) B关系 IM(mA)UR(mV)B(mT)R()R/R
5、(0) 01020100150500275数数 据据 表表 格格物理学实验教学示范中心电磁学实验w 1.不要在实验仪器附近放置具有磁性的物 品.注意事项w 2.加电前必须保证测试仪的调节和调节旋 钮均置零位(即逆时针旋到底)。工作电流 不 超过1mA。w 3.严禁在励磁线圈加电后插拔励磁电流连线 ! 因为此时会有极强的感应电压,可能损坏 仪器.如须插拔励磁电流连线,应将励磁电 流调至最小,再关闭电源,才可进行插拔!物理学实验教学示范中心电磁学实验作作 业业&1.磁阻效应是怎样产生的? 磁阻效应和霍尔 效 应有何内部联系?&2.实验时为何要保持霍尔工作电流和流过磁 阻元件的电流不变?&3.不同的磁场强度时, 磁阻传感器的电阻值 与磁感应强度的关系有何变化?* 4.磁阻传感器的电阻值与磁场的极性和方向有何关系?物理学实验教学示范中心电磁学实验实验报告基本要求：字迹清晰，文理通顺，图表正 确，数据完备和结论明确实验报告内容包括：（1）实验名称（2）实验目的（3）实验原理：原理图、电路图、主要计算公式（4）数据处理：原始数据重新列表并计算处理（5）实验结论：阐述得到的规律特征及分析*（6）误差分析（7）签字数据
