【摘要】 不等位电势差是由于霍尔片将霍尔电压输出的电极非完全相对应和霍尔片本身的非均匀性导致的,这与制作工艺有关。

(4)不等位电势差

不等位电势差是由于霍尔片将霍尔电压输出的电极非完全相对应和霍尔片本身的非均匀性导致的,这与制作工艺有关。如图1所示,若霍尔电压输出的电极C、D不完全相对应,即使霍尔片里是标准的匀强电场,也会产生不等位电势差;若霍尔片的材料不完全均匀,即使C、D刚好完全对应,也会产生不等位电势差。

 

图1 不等位电势差的产生示意图

 

式4 不等位电势差公式

 

不等位电势差的大小与通过霍尔片电流基本成正比,也与霍尔片的制作有关,在霍尔片样品中,不等位电势差的方向由电流的方向和C、D的位置有关, 改变电流方向不等位电势差的方向也随之改变。由于不等位电势差与磁场无关,所以改变磁感应强度的方向来消除它对霍尔电压的影响。

 

(5)焦耳热电势差

由于在霍尔片上下两侧C、D电极的触点电阻也不同,当用毫伏表测量它们之间电压时,就有电流通过触点电阻而产生焦耳热,触点电阻不同,两侧就有温度差,那么在霍尔片两侧电极间还存在焦耳热电势差。

焦耳热电势差的大小与霍尔电流的平方成正比,虽然电流要随着C、D电极间电压大小的变化而变化,但一般变化很小,因为汤姆孙系数和温差都很小,在测量霍尔电压实验中,可以认为是恒定的,焦耳热电势差的方向与工作电流和磁感应强度的方向均无关,仅与C、D触点之间的电阻大小有关,因此在实验中只要改变电流或电磁场强度的方向就可以消除。

 

[1] 魏国荣 薄永红, 对霍尔效应实验系统误差的研究[J], 内燃机与配件 2020,(24),1-4

[2] 倪忠楚, 霍尔效应中副效应的理论研究[J], 电子世界 2018,(05),172-173

 

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