简便实用的霍尔效应演示装置
2015-01-09陈江萍
物理教学探讨 2014年10期
关键词:变压器
陈江萍
摘 要:本文介绍了一款简便实用的霍尔效应演示装置,仪器操作简单,所需材料常见且成本低,演示效果明显,便于学生理解霍尔电压与磁场的关系。
关键词:霍尔效应;变压器;整流滤波
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)10(S)-0054-2
人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》第一节讲述了霍尔效应的产生原理,并推导出霍尔电压与磁场成正比的关系,但霍尔效应的演示装置比较缺乏,学生没有直观体验。特此制作了一款简便实用的霍尔效应演示装置,供同行参考使用。
1 所需材料
线性霍尔元件、两只N4004二极管、两只3300uF电容器(耐压值6.3V)、自制变压器一只、导线等。
2 制作及说明
根据霍尔效应的原理,找到一种线性霍尔,当在其正负极加上5V电压时,输出为2.5V。如果磁铁的一个磁极慢慢靠近时,输出在2.5V的基础上慢慢降低,那么另一个磁极慢慢靠近时,输出就会在2.5V的基础上慢慢升高,其实这种线性霍尔就是用放大电路将霍尔效应放大的器件(互联网上有其内部的线路图)。如果直接用线性霍尔演示,就存在一个2.5V的基础电压问题,会让学生难以理解。如何较好地解决这个基础电压的问题?线性霍尔正负极加上5V电压时,输出为2.5V,刚好是5V电压的一半,根据这一特点,我们只要制作一个正负2.5V的直流电源,线性霍尔的正极接正2.5V,负极接负2.5V,那么它的输出电平就会与直流电源的中心点在同一电平上。如果将演示用电压表接于线性霍尔的输出端和直流电源的中心点上,电压表的读数应为零。……
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