大学物理实验霍尔效应报告 第1篇

实验内容:

1. 保持 不变，使Im从到变化测量VH.

可以通过改变IS和磁场B的方向消除负效应。在规定电流和磁场正反方向后，分别测量下列四组不同方向的IS和B组合的VH,即

+B， +I

VH=V1

—B， +

VH=-V2

—B， —I

VH=V3

+B， -I

VH=-V4

VH = (|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/4

画出线形拟合直线图：

Parameter Value Error

------------------------------------------------------------

A

B

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

9

2.保持IS= ,测量Im—Vh关系

VH = (|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/4

Parameter Value Error

------------------------------------------------------------

A

B

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

9

基本满足线性要求。

2. 判断类型

经观察电流由A’向A流,B穿过向时电势上低下高所以载流子是正电荷空穴导电。

4.计算RH，n，σ，μ

线圈参数=5200GS/A;d=;b=;L=

取Im=;由线性拟合所得直线的斜率为(Ω)。

B=Im*5200GS/A=2340T;有 Ω。

若取d的单位为cm;

磁场单位GS;电位差单位V;电流单位A;电量单位C;代入数值,得RH =6762cm3/C。

n=1/RHe=。

=(S/m);

=(cm2/Vs)。

思考题：

1、若磁场不恰好与霍尔元件片底法线一致，对测量结果有何影响，如果用实验方法判断B与元件发现是否一致?

答：若磁场方向与法线不一致，载流子不但在上下方向受力，前后也受力(为洛仑兹力的两个分量);而我们把洛仑兹力上下方向的分量当作合的洛仑兹力来算，导致测得的Vh比真实值小。从而，RH偏小，n偏大;σ偏大;μ不受影响。

可测量前后两个面的电势差。若不为零，则磁场方向与法线不一致。

2、能否用霍尔元件片测量交变磁场?

答：不能，电荷交替在上下面积累，不会形成固定的电势差，所以不可能测量交变的磁场。

大学物理实验霍尔效应报告 第2篇

1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

液晶的种类很多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。 TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。棍的长度在十几埃（1埃＝10-10米），直径为4～6埃，液晶层厚度一般为5-8微米。玻璃板的内表面涂有透明电极，电极的表面预先作了定向处理（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电极表面涂取向剂），这样，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按一定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用，趋向于平行排列。然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子的排列从上电极的沿－45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿＋45度方向排列，整个扭曲了90度。 理论和实验都证明，上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。 取两张偏振片贴在玻璃的两面，P1的透光轴与上电极的定向方向相同，P2的透光轴与下电极的定向方向相同，于是P1和P2的透光轴相互正交。

在未加驱动电压的情况下，来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光，该线偏振光到达输出面时，其偏振面旋转了90°。这时光的偏振面与P2的透光轴平行，因而有光通过。

在施加足够电压情况下(一般为1～2伏)，在静电场的作用下，除了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外，其他液晶分子趋于平行于电场方向排列。于是原来的扭曲结构被破坏，成了均匀结构。从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转，保持原来的偏振方向到达下电极。这时光的偏振方向与P2正交，因而光被关断。

由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过，加上电场的时候光被关断，因此叫做常通型光开关，又叫做常白模式。若P1和P2的透光轴相互平行，则构成常黑模式。

液晶可分为热致液晶与溶致液晶。热致液晶在一定的温度范围内呈现液晶的光学各向异性，溶致液晶是溶质溶于溶剂中形成的液晶。目前用于显示器件的都是热致液晶，它的特性随温度的改变而有一定变化。

对于常白模式的液晶，其透射率随外加电压的升高而逐渐降低，在一定电压下达到最低点，此后略有变化。可以根据此电光特性曲线图得出液晶的阈值电压和关断电压。

加上（或去掉）驱动电压能使液晶的开关状态发生改变，是因为液晶的分子排序发生了改变，这种重新排序需要一定时间，反映在时间响应曲线上，用上升时间τr和下降时间τd描述。给液晶开关加上一个周期性变化的电压，就可以得到液晶的时间响应曲线，上升时间和下降时间。

上升时间：透过率由10%升到90%所需时间；下降时间：透过率由90%降到10%所需时间。液晶的响应时间越短，显示动态图像的效果越好，这是液晶显示器的重要指标。早期的液晶显示器在这方面逊色于其它显示器，现在通过结构方面的技术改进，已达到很好的效果。

液晶光开关的视角特性表示对比度与视角的关系。对比度定义为光开关打开和关断时透射光强度之比，对比度大于5时，可以获得满意的图像，对比度小于2，图像就模糊不清了。

除了液晶显示器以外，其他显示器靠自身发光来实现信息显示功能。这些显示器主要有以下一些：阴极射线管显示（CRT），等离子体显示(PDP)，电致发光显示(ELD)，发光二极管（LED）显示，有机发光二极管（OLED）显示，真空荧光管显示（VFD），场发射显示（FED）。这些显示器因为要发光，所以要消耗大量的能量。

液晶显示器通过对外界光线的开关控制来完成信息显示任务，为非主动发光型显示，其最大的优点在于能耗极低。正因为如此，液晶显示器在便携式装置的显示方面，例如电子表、万用表、手机、传呼机等具有不可代替地位。下面我们来看看如何利用液晶光开关来实现图形和图像显示任务。

大学物理实验霍尔效应报告 第3篇

电工电子技术实验课程的计划内实验项目是根据电工电子技术理论课程的教学内容安排所必须完成的实验项目，其目的是在理论知识的基础上，进一步加深和理解理论教学内容，如在学习基尔霍夫电流定律、支路电流法的理论知识之后，必须及时完成叠加原理及基尔霍夫电流定律的实验，强化对理论知识的理解。计划内实验项目就是原课程实验部分，以电工技术实验课程为例，计划实验项目如下：

（1）认识实验的目标是了解实验室电源配置、熟悉各类测量仪表的使用、掌握交直流电源使用的常识。

（2）电位、电压的测定及基尔霍夫电压定律的验证目标是掌握测量电路中各点电位的测量、加深理解电位与电压的异同点、验证基尔霍夫电压定律、正确使用直流电压表及万用表直流电压档测量电压。

（3）叠加原理及基尔霍夫电流定律的目标是掌握电流参考方向与实际方向的确定、验证基尔霍夫电流定律、加深叠加定理和齐次性的认识、正确使用直流电流表及万用表直流档测量直流电流。

选做实验项目

为了提高学生的自主学习能力和学习兴趣，实验室实行自由开放。电工电子技术实验课程根据不同的专业、班级、实验进度以及个人的爱好开设了选做实验项目，并计入课程考核总成绩。开设选做实验项目能适应不同学生的学习需求，提高了学生的学习兴趣和实践钻研能力。

创新型实验项目

创新型实验项目是指根据“电工电子技术”课程的教学内容，在教学中未涉及的知识，主要锻炼学生的自主学习和探索研究的能力，要求对教学实验进行改进和创新，包括仪器的创新、实验原理的迁移和创新、设计新的电路等。为培养学生的钻研精神、创新意识，锻炼学生的创新思维，学院拟建设专业的创新实验室，专门开设了创新型实验项目，设立了专科生创新基金，每年提供一定的创新研究经费，学生可以根据兴趣和爱好自行选定课题，申请项目和研究经费，同时寻求指导教师帮助，从事创新科研项目。

综合实验项目

综合实验项目是大连海洋大学职业技术学院的实验特色项目，将相关课程的实验内容整合、重构，避免内容重复，再给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并实施执行，内容涉及本课程的综合知识以及与本课程相关课程知识的实验。综合实验项目由教师给定实验项目或学生自主选择，在教师的指导下，学生独立完成整体项目的方案确定、规划、设计、实施。综合实验项目的实施，加强了学生综合运用所学理论指识的能力，提高了学生的综合设计与开发技能。

“电工电子技术”课程实验考核模式研究与实践

1“.电工电子技术”课程实验考核的组成

本课程的考核采用形成性评价与总结性评价相结合的方式进行。改变传统以期末考试卷面成绩定终身的课程评价方式，实践性教学环节的考核强调理论与实践一体化评价和能力目标评价，引导学生改变传统的学习方式，提高学生学习的主动性和积极性，以获得阶段性成果的方式，让学生取得成就感，树立自信心，提高学习兴趣。注重考核学生掌握电工技术基础知识和基本技能的程度以及所具有的相应工作岗位职业能力和水平，突出职业教育的教学评价特点。

实验考核作为实验教学的一个重要环节，不但要检验学生的实验结论，更重要的是要对学生的实践能力作客观评价，达到全面、客观检验学生实践操作能力的目的。“电工电子技术”课程的实验成绩由计划内实验成绩、选做实验成绩、创新实验成绩和综合实验成绩四部分组成。

（1）计划内实验成绩是根据学生的实验平时表现、实验操作、实验报告和期末考试评定，占总成绩的50%。

（2）自选实验成绩是根据自选实验的完成情况和自选实验项目的数量进行评定，占总成绩的20%。

（3）创新型实验成绩是根据学生的创新能力和设计项目的水平评定成绩，占总成绩的10%。

（4）综合性实验成绩是根据学生综合实验项目的规划、设计和实施情况评定成绩，占总成绩的20%。积极引导和鼓励学生参加国家、省、市举办的科技创新和各种电工电子技能大赛，对在参加创新项目和技能大赛中获奖的学生，允许不参加本课程的期末考试，免试课程的实验总成绩评定为优秀。

2“.电工电子技术”课程的实验考核方式

实验的考核指标难以量化，一直是实验教学过程的难点。为此，在教学过程中不断加强实验内容和实验考核的改革，经过多年的探索和实践，制定了与教学实验内容相适应，能综合评价学生实践能力的一套考核方法。具体的考核方式如下：

（1）计划内实验项目的考核。计划内实验项目采用分段式、多元化考核形式与方法，计划内实验项目的成绩占实验总成绩的50%，主要包括：平时表现、实验操作、实验报告和期末考试，分别占10%、15%、5%和20%。

（2）自选实验项目的考核。自选实验项目是学生在校园网上自主选择的实验项目，业余时间在自由开发实验室进行实验，并在网上预约实验考核的内容和时间，要求在实验课程结课后的一周内完成自选实验考试。考核内容主要包括自选实验项目的操作考核、实验报告的撰写，其中操作考核占总成绩的10%，实验报告的撰写占总成绩的10%。

（3）创新型实验项目的考核。由于创新型实验项目的实施周期较长，复杂性较高，作为课程考核内容的参考部分，占总成绩的20%，其考核内容主要包括实验项目选题的全面性、实用性、先进性和创新性，以及实验作品的完成情况、学生的答辩情况等，最终以创新型实验项目的研究报告作为考核依据，给出成绩。此部分实验内容和实验考核，各院校可根据实验设备、师资力量等酌情考虑。

（4）综合实验项目的考核。综合性实验项目可以作为本程的最终考核部分，有条件的院校可以单独设置综合实验设计学分，其考核内容根据学生综合实验项目的规划、设计和实施情况评定成绩，占总成绩的20%。电工电子技术实验课考核量化标准如表1所示。

取得的效果

电工电子技术实验课教学模式和考核方式经过多年的改革与实践，取得了较好的教学效果。

1.增强了学生学习的主动性、自主性和团队协作能力，提高了学生的学习兴趣

在该课程的考核中，对于学生的平时表现、实验预习、实验操作能力等进行了量化考核，在实验室自由开放的基础上，学生可以根据班型、专业以及学生个人的爱好，自主选择实验项目，期末考试采取多人一组的实验项目，增强了学生实验的自主性、主动性和团队协作能力。

2.增强了学生实验成绩评价的公平性、客观性和准确性

这种实验教学模式和考核方式使各实验考核成绩都对该门课程的总成绩直接产生了影响。实验总成绩一改以往平时+期中+期末这种传统的考核模式，严格地杜绝了应试教育中“临阵磨枪，不快也光”的不良现象。

3.提高了学生的创新能力和综合设计能力

大学物理实验霍尔效应报告 第4篇

此言一出，业界哗然，在众多企业力推无氟变频空调之际，董明珠的话具有极大的杀伤力。指责市场上销售的无氟空调均为概念炒作，原因是该产品采用的R410a制冷剂其实含氟。 那么，现实国内空调企业在制冷剂使用上究竟是怎样的状况？为什么会出现这样的乱声？

过渡品：R410a

“今年以来，受美国市场全面禁止R22制冷剂的空调进口及中国市场美的、海尔等空调企业的无氟空调推广力度加大，R410a制冷剂的产量较去年同期翻了3倍。”第三方调查公司产业在线分析师张丽喆告诉《中国企业报》记者。

中国家电研究院的一位工程师以及广东3家空调企业技术工程师在接受《中国企业报》采访时均表示，无氟空调并不指空调制冷剂中不含氟元素，而应该是不含氟氯烃。该元素正是破坏“臭氧层”的元凶。

对于采用“R410a”制冷剂的空调，业内习惯称为“无氟空调”，这已是约定俗成的称呼，并不存在对消费者的欺骗。就像大家一直习惯称呼的“氟利昂”，其实并不是化学元素，而是杜邦公司的产品名。此前，杜邦还为R410a取了一个“舒瓦”的产品名称，就是为了避免混淆概念不清。

R410a虽然不含氟氯烃，不会对地球的臭氧层造成破坏，却仍含有氟元子，这会引发温室气体效应。多位空调企业人士也认为，与R22相比，R410a所引发的温室气体效应相当，这一产品并不是环保空调最终制冷剂，只是在更新的制冷剂没有研究出来之前的暂时性替代品。

业内人士指出，之所以近年来国家环保部以及中国家电协会等相关职能部门和协会，并未对空调制冷剂的替代加快进程。关键就在于，R410a这一目前已经被国内空调企业公认的环保制冷剂，只是一种阶段性的替代品，最终还将会被更环保的制冷剂所取代。

此前，我国冰箱市场的制冷剂替代工作就较为快速。目前，国内市场上销售的无氟冰箱均是采用R600a制冷剂替代R12。冰箱的制冷剂升级速度快，还在于R600a相对于R410a属于自然制冷剂，对臭氧屋和温室气体效应并不产生影响，不存在再被替代的必要。而由于R410a属于人工合成制冷剂，从产品属性上看，无法避免产生“温室气体”，仍要被替代。

由于目前这一制冷剂的专利主要被两家美国企业杜邦、霍尼韦尔和日本大金等少数外资企业掌握，世界各地对于R410a也持不同的态度，欧盟就一直在试图寻找更环保的制冷剂产品，而中国家电协会也一直在组织空调企业寻求新的制冷剂替代方案。

“这也是近年来，家电协会为什么一直没有逼着企业用R410a替代R22的原因。一方面是因为R410a是个过渡产品，如果未来面临二次淘汰，现在逼着中国企业更换制冷剂就是浪费。另一方面，政府和协会也想给中国企业留点机会和空间。”一位知情人士透露。

获益者：杜邦、霍尼韦尔、大金

在R410a的背后，隐藏着3家跨国巨头公司：杜邦、霍尼韦尔、大金。

目前，全球范围内的R410a专利权均掌握在这3家企业手中。一位中国家电研究院的工程师透露，当年冰箱企业在进行环保制冷剂替代时，杜邦和霍尼韦尔两家企业都组织技术代表团轮流到政府、协会以及相关大企业进行产品技术的讲解和宣传，试图说服中国企业能使用R134a（R134a跟R410a一样。 都属于GWP值很高。ODP值很低的产品）作为制冷剂升级替代品。但当时德国的一些企业就支持我们搞R600A制冷剂，最终这就引发了当前中国冰箱市场的制冷剂两种走势。

国内市场销售的冰箱就用R600a环保制冷剂，而出口到美国市场的，就采用杜邦和霍尼韦尔的R134a制冷剂。

“虽然R410A制冷剂是人工调配出来的，中国企业也知道调配的比例，能做出完全一样的东西，但由于专利在人家手中，我们要使用就必须交专利费。目前，一台空调使用R410a制冷剂要比R22贵4倍左右”，一位不愿具名的天津大学教授如是说。

一位空调企业负责人更是算了这样一笔账，如果目前中国空调制冷剂都从R22升级为R410a，每年仅多交出的专利费和成本费就要高达数十亿元。

更有业内人士指出，近年来杜邦等企业就是打着环保的幌子赚取得大量的商业利益。而由于国内企业目前尚未开发出更合适替代R410a的新制冷剂，空调企业也只能“委曲求全”。

不过，值得庆幸的是，这3家企业手中的R410a专利在中国区域即将于2011年到期，接下来，国内空调企业有望在这一制冷剂产品摆脱价格贵以及专利费的困扰。

破局者：R290或其它

值得庆幸的是，当前国内关于新兴环保制冷剂的研究并未停止，其重点方向便是解决R410a温室效应潜能值（GWP）高的问题。当前，自然制冷剂R290，由山东东岳和清华大学合作研发出了一种新型环保制冷剂“DY1-5”号以及霍尼韦尔和杜邦也研发出一种替代汽车空调制冷剂的产品HFO-1234YF，可能在经过技术改进后变成新的专利产品。此外，浙江大学还曾开展过“新型三元混合制冷剂R32/R125/R161替代制冷剂R407C”的相关试验。

不过，当前备受关注的则是R290。这不仅是因为，目前这一制冷剂应用于空调上已经完成了实验室测试。早在2002年，上海通用机械研究院就曾做过“R290的可燃爆炸性实验及其在制冷机组中的试用”。而在2006年，天津商学院宁静红副教授还做过“R290家用空调的替代与应用研究”，为这一产品的产业化应用提供了很多理论依据。

2009年，格力空调承担的国家商务部“采用自然环保工质R290（丙烷）研发高效节能空调器”项目通过专家组验收，分别获得了商务部200万元、及欧盟“蒙特利尔多边基金组织”105万欧元的项目资助。

记者注意到，对于R290的成本低，可以从现有的液化气中直接获得，同时GWP值和ODP值接近0，还有着类似自然制冷剂R600a在冰箱产品上应用的成功经验，这是一个足以让众多空调企业心动的解决方案。志高空调技术副总监林崐则告诉记者，多年前中国家电协会就组织了主流空调企业进行R290制冷剂的替代性试验，包括志高、美的、格力在内的企业都一直在进行相关产品的研发和实验。

不过，R290的上述优势却比不上“易燃易爆”这一致命缺点的杀伤力，林崐则不无担忧地表示，“不怕一万，就怕万一，一旦全国出现一台R290空调爆炸就会引发消费者恐慌，这是所有企业都不敢贸然前进的根源。” 对此，中国家电研究院的一位总工则告诉记者，同属自然制冷剂的R600A应用于冰箱上不担心爆炸的问题，就因为压缩机功率小、灌注量少，相当两个打火机的量，没有安全隐患。而空调则高达几十个打火机的量。