Как измерить магнитное поле постоянного магнита

Более того, для некоторых веществ наблюдается обратный знак эффекта Холла, то есть соответствующий движению положительных носителей заряда, в то время как в действительности и в этих проводниках носителями заряда являются отрицательные электроны.

Если, однако, создать в образце магнитное поле, перпендикулярное к току и к зондам, то между зондами возникает разность потенциалов, указывающая на то, что при наличии магнитного поля эквипотенциальные плоскости в пластинке становятся наклонными.

Эффект Холла просто объясняется электронной теорией иявляется следствием существования силы Лоренца. Чтобы выяснить физическую сущность этого явления, мы ограничимся только упрощенной его теорией и будем приближенно считать, что все электроны движутся с постоянной скоростью, равной средней скорости их упорядоченного движения u.

Каково направление вектора магнитного момента? Найдите силу взаимодействия двух коротких постоянных магнитов, зная их магнитные моменты. Магниты расположены на большом, по сравнению с их размерами, расстоянии, их магнитные моменты ориентированы вдоль прямой, на которой расположены магниты.

Совершенно иной масштаб эффекта наблюдается в полупроводниках, где концентрация носителей заряда на несколько порядков ниже, а постоянная Холла, соответственно выше, чем в металлах. Поэтому в детекторах магнитного поля на основе эффекта Холла используются именно полупроводники.

В этом случае верхняя грань пластинки будет заряжаться положительно, а нижняя — отрицательно. Если же частицы заряжены отрицательно, то их скорость направлена противоположно току Рис. Так как отклоняющая сила зависит и от заряда частиц, и от их скорости, то еенаправление не изменится, и поэтому заряженные частицы будут также накапливаться у верхней грани. Однако так как частицы заряжены отрицательно, верхняя грань в этом случае будет заряжаться отрицательно, а нижняя — положительно, то есть эффект Холла будет иметь обратный знак.

Это явление объясняется современной квантовой теорией твердых тел и связано с существованием так называемых положительных дырок. Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим При использовании ставьте ссылку на автора издания.

Постройте по данным таблицы на миллиметровке или с помощью MS Excel график, откладывая по оси абсцисс расстояние х , а по оси ординат величину индукции магнитного поля В. Дайте определение вектора магнитного момента контура с током.

Если теперь рассмотреть вместо кругового витка с током короткий постоянный цилиндрический магнит радиуса R , магнитный момент которого равен m , то поле, созданное этим магнитом, будет определяться тем же соотношением 2. Но для постоянного магнита. Таким образом, измерив магнитное поле на оси магнита, мы можем определить его намагниченность J. В данной работе применяется магнит, имеющий форму кольца.

В соответствии с формулой 2 , поле кольцевого магнита описывается формулой: Действительно, найдём точку, где поле обращается в ноль: Решение этого уравнения легко находится: Измерьте размеры магнита и запишите их перед таблицей.

Организация стока поверхностных вод: Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция — необратимый процесс исторического развития живой природы Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует.

Легко также видеть, что знак поперечной разности потенциалов зависит от знака заряда подвижных частиц, обусловливающих электропроводность. Действительно, пусть в проводящей пластинке ток течет слева направо рис. Если подвижные частицы в проводнике несут положительный заряд, то скорость этих частиц имеет то же направление, что и ток, и при указанном направлении магнитного поля отклоняющая сила будет направлена снизу вверх Рис.

Рассмотрим проводник в форме прямоугольной пластинки, в которой течёт ток плотностью j. Эквипотенциальными поверхностями внутри такой пластинки будут плоскости, перпендикулярные к направлению тока, и поэтому разность потенциалов между двумя металлическими зондами 1 и 2 , лежащими в одной из этих плоскостей, будет равна нулю.

Напряжение, снимаемое с датчика пропорционально величине индукции поля в точке, где находится датчик. Установите датчик в центре магнита, расположив его параллельно плоскости магнита. Запишите показания датчика в таблицу. Передвиньте датчик, не меняя его ориентации, вдоль оси магнита на расстояние 1 — 2 мм от центра. Запишите показания датчика, расстояние его от центра магнита в таблицу.

Выраженные симптомы появляются, когда опухоль Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания ингаляции средств, которое осуществляют или с помощью маски Как мы говорим и как мы слушаем: Известно, что круговой виток радиуса R , по которому течет ток I , создает на своей оси на расстоянии x от центра магнитное поле с индукцией.

Кольцо намагничено в направлении оси магнита перпендикулярно его плоскости. Таким образом, магнитный момент кольца имеет направление, совпадающее с направлением оси этого кольца. Магнитное поле такого магнита эквивалентно полю двух витков, токи которых имеют противоположные направления, а радиусы совпадают с внутренним и, соответственно, внешним радиусами этого кольца см.

В возникновении этой поперечной разности потенциалов и заключается эффект Холла. Опыт показывает, что поперечная разность потенциалов U в слабых магнитных полях пропорциональна магнитной индукции В ,она пропорциональна также плотности тока j и расстоянию между зондами d: Она получила название постоянной Холла.

По формуле 5 с помощью полученных вами данных, определите намагниченность J магнита. Что называется индукцией магнитного поля? Как связаны между собой индукция, напряженность и намагниченность в веществе? Выведите формулы 1 — 4. П1 Рассмотрим проводник в форме прямоугольной пластинки, в которой течёт ток плотностью j.

Тогда на каждый электрон действует сила, перпендикулярная к направлению тока и к магнитному полю и равная euB. Под действием этой силы электроны будут смещаться, так что одна из граней пластинки зарядится отрицательно, а другая — положительно, и внутри пластинки возникнет поперечное к току и к магнитному полю электрическое поле Е. Поэтому поперечная разность потенциалов равна. Она зависит от концентрации электронов п ,и поэтому, измеряя постоянную Холла, можно определить концентрацию электронов внутри проводника.

Описанная здесь картина, однако, в действительности сложнее, чем это может показаться на первый взгляд. Причина усложнений заключается в том, что изложенная выше простая теория эффекта Холла основана на классической электронной теории, имеющей ограниченную применимость для металлов.

С удалением от центра, по мере увеличения х , поле убывает, но не монотонно. Действительно, найдём точку, где поле обращается в ноль:. На расстояниях от центра магнита, превышающих найденное значение, знак поля изменится на противоположный, как это изображено на Рис. Наиболее простой способ измерения магнитного поля — измерение его с помощью датчика магнитного поля, работа которого основана на эффекте Холла см.