7、
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。(08山东卷)
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一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。
(l)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:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值Ro=150Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
C.电流表④,量程2.5mA,内阻约30Ω
D.电压表⑦,量程3v,内阻约3kΩ
E.直流电源E,电动势3v,内阻不计
F.开关S,导线若千
(2)正确接线后,将磁敏电阻置人待测磁场中.测量数据如下表:
|
|
l |
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 |
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根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=______Ω,
结合图l 可知待测磁场的磁感应强度B =______T 。
( 3 )试结合图l 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?
答案:( l )如右图所示 ( 2 ) 1500 0.90 ( 3 )在0 ~0.2T 范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在0 . 4 ~1 .0T 范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化) ( 4 )磁场反向.磁敏电阻的阻值不变。