将导电材料置于磁场中,通以纵向电流,就会产生横向电势差,这种现象称为霍尔效应,如图1是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度垂直于霍尔元件的工作面向下,通入如图示方向的电流I,C、D两侧面的电势差
即为霍尔电压。可以用图2所示的符号表示霍尔元件,为了研究霍耳效应,同学们设计了如图3所示的实验电路。其中,电源E内阻极小,可以忽略;电压表
内阻很大,读数设为
;毫安表读数I;R为滑动变阻器;霍耳元件使用了N型半导体砷化镓(其导电粒子为电子),在C、D间接入数字毫伏表
(图中未画出),就可以读出霍耳电压
。
①闭合电键S前,滑动变阻器的滑动头应置于(选填:“a”或“b”)端;
②图1中霍耳元件的电极(选填:“C”或“D”)为高电势;
③通过正确测量方法得到 、 和I,在坐标纸上画出 图线如图4所示。通常我们将霍耳电压与电流的比值,称为输出电阻,也称为横向电阻或霍耳电阻。由图线可知,该霍耳元件的输出电阻为 ,电源电动势为V。