2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。
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若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中RB、RO分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。
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(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。
提供的器材如下:
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A.磁敏电阻,无磁场时阻值![]()
B.滑动变阻器R,全电阻约![]()
C.电流表
,量程2.5mA,内阻约![]()
D.电压表
,量程3V,内阻约3k![]()
E.直流电源E,电动势3V,内阻不计
F.开关S,导线若干
(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U(V) | 0.00 | 0.45 | 0.91 | 1.50 | 1.79 | 2.71 |
I(mA) | 0.00 | 0.30 | 0.60 | 1.00 | 1.20 | 1.80 |
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=
,结合图1可知待测磁场的磁感
应强度B= T。
(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?
(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?