[물리학실험]Hall Effect & Helmholtz Coil

소개글

"[물리학실험]Hall Effect & Helmholtz Coil"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의 사항
6. 참고 문헌

본문내용

1) Hall effect 실험 세트를 설치한다. 전자석 사이에 시료와 gaussmeter를 설치하고 전 자석에 constant current power supply를, 시료에 Hall effect set-up을 연결한다.

2) 이때 시료에 한 방향으로는 전류를 흘려주면서 다른 한 방향으로는 그 때의 전압을 측정하게 된다. 시료와Hall effect set-up을 연결하는 방법은 Hall effect의 원리를 이 용하면 아래의 그림과 같다. 어떠한 이유에서 이러한 방식으로 연결하여 측정하게 되는지 보고서에 서술하도록 하자. Hall Measurement, 이때 시료의 두께는 0.5 ㎜이고, 가로와 세로 폭은 시료에 따라 차이가 있기에 직접 측정하도록 한다.

3) 장비가 모두 설치되었다면 우선 전자석 사이에 gaussmeter만 두고 전류에 따라 전 자석 사이에 발생하는 자기장의 세기를 측정한다. 여기서 전류를 10가지 정도로 변화시키면서 그 때의 자기장을 측정한다. 이를 통해 전자석에 흐르는 전류와 자기장의 세기 사이의 관계를 알아본다. 이때 전자석에 흘려주는 전류는 최대 1.5 A로 설정한 다. 전류뿐만 아니라 전자석에 부착된 철심 사이의 거리를 조절하여 자기장의 세기를 조절할 수도 있다. 주의할 점은 전류를 흘려주기 전에 gaussmeter의 영점을 조절해 야 한다는 것이다. 이 실험을 통하여 솔레노이드에서 전류와 자기장의 관계를 알아보 고, 솔레노이드에서 철심의 역할이 무엇인지에 대해서도 알아보도록 한다.

4) 다시 전자석 사이에 시료를 설치한다. 자기장이 0인 상태에서 시료에 전류를 흘려줄 때에 전압을 측정한다. 이때 시료에 흘려주는 전류를 10가지로 변화시키면서 그때의 전압을 측정하도록 한다. 이 실험을 통해 Hall 측정 시 적절한 전류값을 정하자. 이때 적절한 전류값이란 전류-전압의 관계가 선형적으로 나타나는 범위 안에 있는 것을 의미한다. 5) 전류를 적절한 값으로 고정한 후에 자기장의 세기를 30가지 경우로 변화시키면서 전압을 측정한다.

참고 자료

Neamen의 반도체물성과 소자 4판, 한국맥그로힐. Donald A neamen, 2012, p.60～63, p.81～82