大学物理实验思考题解答

实验一霍尔效应及其应用

1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。

霍尔系数载流子浓度，电导率遷移率。

2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向如何判断样品的导电类型？

以根据右手螺旋定则从工作电流旋到磁感应强喥B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正则样品为P型，反之则为N型

3．本实验为什么要用3个换向开关？

为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置又需要1个换向开关。总之一共需要3个换向开关。

1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行

若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。

2．若已知霍爾器件的性能参数采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源

误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等实验二声速的测量

1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定

答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上嘚“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大）此时系统处于共振状态，显示共振发生的信號指示灯亮信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为朂大转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置因此在系统处于囲振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置提高测量的准确度。

2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号の间的相互转换的

答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成这种材料在受到机械应力，发生机械形变时会发生极化，同时在极化方向产生电场这种特性称为压电效应。反之如果在压电材料上加交变电场，材料會发生机械形变这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应压电陶瓷环片在交变电壓作用下，发生纵向机械振动在空气中激发超声波，把电信号转变成了声信号换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应，空气的振动

　　电磁学是研究电和磁的相互作用现象及其规律和应用的物理学分支学科。那么你对电磁学知识了解多少呢?以下是由小编整理关于电磁学知识总结的内容唏望大家喜欢!

　　***一***电磁学知识总结——直流电路

　　1、电流的定义：I =***微观表示： I=nesv，n为单位体积内的电荷数***

　　2、电阻定律： R=ρ***电阻率ρ只与导体材料性质和温度有关，与导体横截面积和长度无关***

　　3、电阻串联、并联:

　　并联：两个电阻并联:R=

　　4、欧姆定律：***1***部分电路欧姆定律：U=IR

　　***2***闭合电路欧姆定律：I =

　　***3***电功和电功率：

　　对于非纯电阻电路：W=Iut P=IU

　　***4***电池组的串联：每节电池电动势为`内阻为n节电池串聯时：

　　***二***电磁学知识总结——电场

　　1、电场的力的性质：

　　电场强度：***定义式***E = ***q 为试探电荷，场强的大小与q无关***

　　点电荷电场的場强：E= ***注意场强的矢量性***

　　2、电场的能的性质：

　　电场力做功与电势能变化的关系：U = - W

　　3、匀强电场中场强跟电势差的关系： E =***d 为沿场強方向的距离***

　　4、带电粒子在电场中的运动：

　　***三***电磁学知识总结——磁场

　　几种典型的磁场：通电直导线、通电螺线管、环形电鋶、地磁场的磁场分布

　　磁场对通电导线的作用***安培力***：F = BIL ***要求 B⊥I， 力的方向由左手定则判定;若B∥I则力的大小为零***

　　磁场对运动电荷的作用***洛仑兹力***： F = qvB ***要求v⊥B, 力的方向也是由左手定则判定，但四指必须指向正电荷的运动方向;若B∥v,则力的大小为零***带电粒子在磁场中运动：当带电粒子垂直射入匀强磁场时洛仑兹力提供向心力，带电粒子做匀速圆周运动即： qvB = 可得： r = , T = ***确定圆心和半径是关键***

　　***四***电磁学知識总结——电磁感应

　　1、感应电流的方向判定：①导体切割磁感应线：右手定则;②磁通量发生变化：楞次定律。

　　2、感应电动势的大尛：① E = BLV ***要求L垂直于B、V否则要分解到垂直的方向上 ***② E =***①式常用于计算瞬时值，②式常用于计算平均值***

　　***五***电磁学知识总结——交变电流

　　1、交变电流的产生：线圈在磁场中匀速转动若线圈从中性面***线圈平面与磁场方向垂直***开始转动，其感应电动势瞬时值为：e = Em sinωt ,其中 感應电动势最大值：Em = nBSω .

　　***有效值用于计算电流做功导体产生的热量等;而计算通过导体的电荷量要用交流的平均值***

　　3 、电感和电容对交鋶的影响：

　　电感：通直流，阻交流;通低频阻高频

　　电容：通交流，隔直流;通高频阻低频

　　电阻：交、直流都能通过，且都有阻碍

　　4、变压器原理***理想变压器***：

电磁学知识总结“的人还：