新课标粤教版3-2选修三34用传感器制作自控装置1

新课标粤教版3-2选修三34用传感器制作自控装置1内容摘要：

、 右分别引出一个电极 ，如图 3－ 4－ 4所示 ． 沿 PQ方向通入电流 I，垂直于薄片加匀强磁场 B，则在 MN间会出现电势差为 U，设薄片厚度为 d， PQ方向长度为 l1， MN方向为 场力作用发生偏转，使 N侧电势高于 M侧，造成半导体内部出现电场．带电粒子同时受到电场力作用．当磁场力与电场力平衡时， MN间电势差达到恒定． 图 3－ 4－ 4 qUl2＝ q v B ，再根据电流的微观解释 I ＝ n q S v＝ n q l2d v 整理后，得 U ＝IBn q d.令 k ＝1nq，因为n 为材料单位体积的带电粒子个数， q 为单个带电粒子的电荷量，它们均为常数，所以 U＝ kIBd， U 和 B 成正比，这就是为什么霍尔元件能把磁学量转换成电学量的原因了． 即时应用 (即时突破，小试牛刀 ) 2． 磁强计是利用霍尔效应 测量磁感应强度的仪器 ． 其原理如图 3－ 4－ 5所示 ，一块导体高为 l， 厚为 d， 分别接有 a、 b、 c、 d四个电极 ， 将导体放在如右图所示的匀强磁场中 ， 当 a、b间通过电流 I时 ， 在电极 c、 d接上灵敏度极高的电压表 ， 测得两极间的电势差为 U， 匀强磁场的磁感应强度 B为多少。 图 3－ 4－ 5 解析： 当 c 、 d 两极间的电势差恒为 U 时，设 c 、 d 两极间的电场强度为 E ，则 U ＝ El ，因此时导体中的自由电荷受到的电场力与洛伦兹力平衡，故 qE ＝ Bq v ， v 为自由电荷的定向移动速度．所以 B ＝Ev＝Ul v.设导体中单位体 积内的自由电荷数为 n ，则电流 I ＝n q S v ，而 S ＝ ld ，所以 v ＝In q ld，故 B ＝n q UdI.由上式可知 B ∝ U ，即只要将装置先在已知磁场中定出标度，就可以通过测定 U 来确定磁感应强度 B 的大小． 答案： n q U dI 三 、 干簧管是怎样起开关作用的。 探究：干簧管内部的两个簧片是软磁性材料做成的 ． 当它附近有磁场存在时 ， 两个簧片被磁化而吸引在一起 ， 接通了电路；当磁场消失后 ， 簧片又失去磁性而断开 ， 所以干簧管是可以用磁场来控制开关的 ． 课堂互动讲练 自动控制电路 图 3－ 4－ 6是一个简单的磁控防盗报警装置。