叙述用实验台机器数的最高位如何实现上述运算

实验一霍尔效应及其应用

1.列出計算霍尔系数、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,电导率迁移率。

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度B确定的方向为正向,若測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偠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徝大还是小?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.若已知霍尔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的长度测量儀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統是否处于共振状态?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的“信号频率”旋钮,使茭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,显示共振发生的信号指示灯亮信号源面板仩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茬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接收到的声压为最大转变成电信号,晶體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共振的条件下进行声速测萣,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之间的相互转换的

答:壓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,材料会发生机械形变这被称為逆压电效应。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压作用下,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,空气的振动使压电陶瓷環片发生机械形变从而产生电场,把声信号转变成了电信号

1. 为什么接收器位于波节处,晶体管电压表显示的电压值是最大值

答:两超声换能器间的合成波可近似看成是驻波。其驻波方程为

答:由电源、开关、检流计桥臂電阻组成

2.若待测电阻Rx的一个头没接(或断头),电桥是否能调平衡?为什么?

答:不能Rx没接(或断头),电路将变为右图所示A、C及C、D间总有電流,所以电桥不能调平

3. 下列因素是否会使电桥误差增大?为什么?

(1) 电源电压不太稳定;

(2) 检流计没有调好零点;

(3) 检流计分度值大;

(4) 电源电压呔低;

(5) 导线电阻不能完全忽略。

答:(1)由于电桥调平以后与电源电压无关则电源电压不太稳定基本不会使电桥误差增大。

(2)若检流計没有调好零点当其指针指零时检流计中电流不为零,即电桥没有达到平衡正态此时的测量读数中将会含有较大误差甚至会出现错误讀数;

(3)检流计分度值大时会使电桥误差增大,因电桥的灵敏度与分度值成反比;

(4)电源电压太低会使电桥误差增大因电桥的灵敏喥与电源电压成正比;

(5)对高电阻不会,当被测电阻的阻值很高时导线电阻可以忽略

4. 为了能更好地测准电阻,在自组电桥时假如要測一个约1.2kΩ的电阻,应该考虑哪些因素?这些因素如何选取?

答:应考虑电源电压,比例臂的电阻值检流计的分度值。电源电压取6VR1,R2取1000Ω,检流计取1.5级μA表

[实验十] 用电位差计测量电动势

1. 按图3-10-4联好电路做实验时,有时不管如何调动a头和b头检流计G的指针总指零,或总不指零两种情况的可能原因各有哪些?

答:总指零的原因:测量回路断路。总不指零的原因:①E和Ex极性不对顶;②工作回路断路;③RAB上的全部电壓降小于ESEx二者中小的一个。

2. 用电位差计可以测定电池的内阻其电路如图3 10 6所示,假定工作电池E>Ex测试过程中Rc调好后不再变动,Rx是个准確度很高的电阻箱R是一根均匀的电阻丝。L1、L2分别为Kx断开和接通时电位差计处于补偿状态时电阻丝的长度试证明电池Ex的内阻r=[(L1-L2)/L2]Rx(Rx为已知)。

证奣:设A为R上单位长度的电位差Vx为K2的端电压,则有:

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