Mode d`emploi 586 850 Appareil de base pour l`étude de l`effet Hall
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1. en fonction du courant transver 9 4 Chute de tension U et conductivit c en fonction du sal travers le cristal de germanium courant transversal travers le cristal de germanium MORE Tr Lab UH ol aswel Oo Aal or TI t 5 2 Tension de Hall Un en fonction de la densit de flux 5 5 Chute de tension U et conductivit c en fonction de la magn tique B densit de flux magn tique B tele De DS ly Dee 5 3 Tension de Hall U en fonction de la temp rature ab 5 6 Chute de tension U et conductivit c en fonction de la solue T temp rature absolue T CT EME ESA re nasal a gt go 4 g ALET Daho LI eu T w B dar out ei T dame O Mel SUN ou 0 e ET A Ei tr Hi i ga SOSEN EL m S A a MEn Mai e TR LEYBOLD DIDACTIC GMBH Leyboldstrasse 1 D 50354 H rth Phone 02233 604 0 Telefax 02233 604 222 e mail info leybold didactic de by Leybold Didactic GmbH Printed in the Federal Republic of Germany Technical alterations reserved Enseignement Formation Commercialisation scientifique professionelle des produits L LEYBOLD LEYBOLD DIDACTIC GmbH 04 99 Pr Mode d emploi 586 853 Ge dop n sur carte circuit imprim 586 853 d 3 n Gi DEG 583 4 5 Prise multiple Pi ces d cartement Tiges de fixation Cristal de Ge dop n Filament chauffant en lacet Sonde de temp rature PT100 O O1 A OUN 12. sistance sp cifique lev e le cristal de Ge est chauff par la simple application d un courant transver sal e Ne pas d passer le courant transversal maximal 4 mA e Tourner le bouton de r glage pour le courant transversal de lappareil de base pour l tude de l effet Hall jusqu la but e gauche L LEYBOLD LEYBOLD DIDACTIC GmbH Mode d emploi 586 851 Ge non dop sur carte circuit imprim 586 851 Prise multiple Pi ces d cartement Tiges de fixation Cristal de Ge non dop Filament chauffant en lacet Sonde de temp rature PT100 O O1 A ND 3 Assignation des bornes a1 a2 Filament chauffant en lacet b1 b2 Courant transversal travers le cristal de Ge C1 C2 Sonde de temp rature PT100 4 Utilisation Mat riel suppl mentaire n cessaire 1 appareil de base pour l tude de l effet Hall 586 850 Appareils de mesure et alimentations ainsi que sp cifi dans le mode d emploi de l appareil de base pour l tude de l effet Hall Le montage dans l appareil de base pour l tude de l effet Hall et les connexions lectriques sont d crits dans le mode d em ploi de l appareil de base pour l tude de l effet Hall Page 2 2 Mode d emploi 586 851 5 Exemple d exp rience Mesure de la conductivit en fonction de la temp rature avec CASSY S b HaT L e an D Biy el An dw Bui t LT it LM mare 1 AFTER D Grandeurs mesur es UA1 Ten
3. tre lt 3 A b Alimentation de la source de courant r glable 1 alimentation 12 V 50 mA par ex 521 54 ventuellement 1 amp rem tre lt 50 mA pour le courant transversal travers le cristal de germanium c Sortie de mesure de la temp rature 1 voltm tre U lt 1 65 V d Mesure de la chute de tension sur le cristal de Ge 1 voltm tre U lt 3 V LEYBOLD DIDACTIC GMBH Leyboldstrasse 1 D 50354H rth Phone 02233 604 0 Telefax 02233 604 222 e mail info leybold didactic de by Leybold Didactic GmbH Printed in the Federal Republic of Germany Technical alterations reserved Commercialisation des produits Formation professionelle Enseignement scientifique 04 99 Pr do 3 Gq 5616 581 4 5 1 Description Combin l appareil de base pour l tude de l effet Hall 586 850 l appareil permet de mesurer la conductivit du ger manium non dop en fonction de la temp rature L intervalle de bande du germanium peut se d terminer partir des donn es de mesure 2 Donn es techniques Courant transversal maximal 4mA Dimensions du cristal 10 mm x 20 mm x 1 mm Dimensions de la carte circuit imprim y compris la prise multiple 11 5 cm x 11 5 cm x 0 8 cm Remarques de s curit Le cristal de Ge est tr s fragile il se casse facilement e Manipuler la carte circuit imprim avec soin et ne la sou mettre aucune sollicitation m canique Du fait de sa r
4. Commercialisation des produits Formation professionelle Enseignement scientifique 04 99 VE Pr 586 850 1 Description L appareil de base pour l tude de l effet Hall sert tudier l ef fet Hall et la conductivit lectrique sur des cristaux de germa nium sur carte circuit imprim 586 851 853 en fonction de la temp rature II met disposition une source de courant r glable pour le courant transversal travers le cristal de Ge On mesure la tension de Hall U la chute de tension U sur le cristal de Ge Pour l tude de l effet Hall l appareil doit tre dispos entre les pi ces polaires du transformateur d montable 562 11 et suiv Le champ magn tique peut se mesurer avec la sonde B direc tion tangentielle 516 60 proximit imm diate du cristal Il est possible L LEYBOLD LEYBOLD DIDACTIC GmbH Mode d emploi 586 850 Appareil de base pour l tude de l effet Hall 586 850 1 Sortie pour la tension de Hall 2 Source de courant Bouton de r glage du courant transversal 2a entr e pour la tension d alimentation 2b 3 Compensation Interrupteur Marche Arr t 3a bouton de r glage de la compensation 3b Sortie pour la chute de tension sur le cristal de germanium 4 5 Bouton poussoir pour le chauffage avec LED 6 Sortie de mesure de la temp rature 7 Entr e du courant pour le chauffage et l lectronique 8 Logement pour les plaques circuit imprim
5. Description 3 Assignation des bornes Combin l appareil de base pour l tude de l effet Hall 586 850 l appareil permet de mesurer la tension de Hall et la a b d d c cb a conductivit lectrique en fonction de la temp rature La con centration ainsi que la mobilit des porteurs de charge peuvent tre d termin es partir des donn es de mesure Il est en ou Le et du courant transversal travers le cristal sur la tension de tre possible d tudier l influence du champ magn tique externe Hall 2 Caract ristiques techniques Courant transversal maximal env 33 mA Dimension du cristal 10 mm x 20 mm x 1 mm OO a a1 a2 Filament chauffant en lacet Dimensions de la plaque a circum imprime b1 b2 Courant transversal travers le cristal de Ge y compris la prise multiple 11 5 cm x 11 5 cm x 0 8 cm f C1 C2 Sonde de temp rature PT100 d1 d2 Tension de Hall Remarques de s curit 4 Utilisation Le cristal de Ge est tr s fragile il se casse facilement Mat riel suppl mentaire n cessaire e Manipuler la carte circuit imprim avec soin et ne la sou 1 appareil de base pour l tude de l effet Hall 586 850 mettre aucune sollicitation m canique EF Nr Appareils de mesure et alimentations ainsi que sp cifi dans le B e na i loi de l il l l effet Hall Du fait de sa r sistance sp cifique lev e le cristal de Ge mode G oMplolde k appareil ae pase Pour lAIUGEQ
6. Douille multiple 8a fen tre 8b per ages 8c 9 Tige avec but e d enclencher une compensation lectronique pour la compen sation z ro de la tension de Hall temp rature ambiante pour un courant transversal s lectionn Pour le chauffage des cristaux de Ge les m andres de chauffa ge dans les cartes circuit imprim sont aliment s en courant via l appareil de base pour l tude de l effet Hall Une tension de sortie Us proportionnelle la temp rature du cristal est g n r e simultan ment Une coupure automatique du chauffage 165 C sert prot ger les cristaux de germanium plut t fragiles Remarque de s curit Protection contre la d charge lectrostatique ESD L lectronique sensible de l appareil de base pour l tude de l effet Hall risque d tre affect e voire m me endommag e suite une d charge d lectricit statique e Choisir le lieu de travail tel qu aucune charge lectrostatique ne puisse tre d livr e par l op rateur et ou le mat riel vi ter les moquettes et toute chose quivalente veiller l tablissement d une liaison quipotentielle mettre l exp ri mentateur la terre Dans le cas de dispositifs exp rimentaux de grande taille avec de longs c bles de connexion agissant comme des antennes l lectronique sensible de l appareil de base pour l effet Hall peut tre tellement perturb e par des champs lectromagn tiques puissants que le fo
7. dop sur carte circuit imprim 586 851 ou 1 Ge dot p sur carte circuit imprim 586 852 ou 1 Ge dot n sur carte circuit imprim 586 853 Tourner la carte circuit imprim avec la face avec le cristal vers la face avant de l appareil de base Enfoncer la place circuit imprim avec la fiche multiple dans la douille multiple de l appareil de base jusqu ce que les ti ges de serrage enclenchent dans les trous Mat riel suppl mentaire n cessaire 1 noyau en U avec joug 562 11 1 paire de pi ces polaires perfor es 560 31 2 bobines 250 spires 562 13 Ins rer fond l appareil de base avec la tige dans le trou du noyau veiller ce que la plaque circuit imprim soit bien parall le au noyau en U Monter la paire de pi ces polaires perfor es avec des pi ces polaires additionnelles amener les pi ces polaires addition nelles jusqu aux pi ces d cartement des plaques circuit im prim bien faire attention de ne pas plier la carte circuit im prim Mat riel suppl mentaire recommand pour la mesure du champ magn tique 1 sonde B direction tangentielle 516 60 Mode d emploi 586 850 4 R alisation de l exp rience Page 3 4 4 1 Mesure de la tension de Hall en fonction de la densit de flux magn tique de la temp rature ou du courant transversal seulement pour le cristal de germanium dop p ou n Exemples d exp riences Choisi
8. e FAMELA est chauff par la simple application d un courant transver sal Le montage dans l appareil de base pour l tude de l effet Hall et les connexions lectriques sont d crits dans le mode d em e Ne pas d passer le courant transversal maximal 33 mA ploi de l appareil de base pour l tude de l effet Hall Page 2 2 Mode d emploi 586 853 5 Exemples d exp riences 5 1 Tension de Hall U en fonction du courant transver 9 4 Chute de tension U et conductivit co en fonction du sal travers le cristal de germanium courant transversal travers le cristal de germanium E ATIT Lai Hri BE tr E AYT Lah va K i BE ME at Ba i ms i BE RE dw 6am x T 5 2 Tension de Hall Up en fonction de la densit de flux 5 5 Chute de tension U et conductivit c en fonction de la magn tique B densit de flux magn tique B MENT Labs Hurt i i z SE i ATST Lai m he 1 BU O AD M 6 m oui ist iBA AD bw emmu a g F E ENS EE su 5 3 Tension de Hall U en fonction de la temp rature ab 5 6 Chute de tension U et conductivit c en fonction de la solue T temp rature absolue T A h PTT Lai LL L a er Lah EAA Ol A0 ap 6 un m r Dama o 40 om eun vu a r pe IF D Ha ri 6 EN SEE e LEYBOLD DIDACTIC GMBH Leyboldstrasse 1 D 50354 H rth Phone 02233 604 0 Telefax 02233 604 222 e mail info leybold didactic de by Leybold Didactic GmbH Printed i
9. mpris la prise multiple 11 5 cm x 11 5 cm x 0 8 cm Remarques de s curit Le cristal de Ge est tr s fragile il se casse facilement e Manipuler la carte circuit imprim avec soin et ne la sou mettre aucune sollicitation m canique L LEYBOLD LEYBOLD DIDACTIC GmbH Mode d emploi 586 852 Ge dot p sur carte circuit imprim 586 852 Prise multiple Pi ces d cartement Tiges de fixation Cristal de Ge dop p Filament chauffant en lacet Sonde de temp rature PT100 O O1 A ND 3 Assignation des bornes a b d d c CD a a1 a2 Filament chauffant en lacet b1 b2 Courant transversal travers le cristal de Ge C1 C2 Sonde de temp rature PT100 di d2 Tension de Hall 4 Utilisation Mat riel suppl mentaire n cessaire 1 appareil de base pour l tude de l effet Hall586 850 Du fait de sa r sistance sp cifique lev e le cristal de Ge est chauff par la simple application d un courant transver sal e Ne pas d passer le courant transversal maximal 33 mA Appareils de mesure et alimentations ainsi que sp cifi dans le mode d emploi de l appareil de base pour l tude de l effet Hall Le montage dans l appareil de base pour l tude de l effet Hall et les connexions lectriques sont d crits dans le mode d em ploi de l appareil de base pour l tude de l effet Hall Page 2 2 Mode d emploi 586 852 5 Exemples d exp riences 5 1 Tension de Hall U
10. n the Federal Republic of Germany Technical alterations reserved
11. nctionnement correct n est provisoi rement plus garanti par ex tension de Hall incorrecte e Choisir des c bles de connexion aussi courts que possible e Exclure le fonctionnement de g n rateurs HF t l phone sans fil trangers au montage exp rimental dans la salle de travaux pratiques ou aux environs de celle ci Page 2 4 2 Caract ristiques techniques Logement des cartes circuit imprim Connexion Douille multiple Sorties Tension de Hall Chute de tension via le cristal de Ge 2 douilles de s curit 4 mm 2 douilles de s curit 4 mm Source de courant r glable et compensation de Up Alimentation lectrique 12 V 50 mA CC Raccord pour l alimentation 2 douilles de s curit 4 mm Plage de courant de 2 mA env 32 mA Tension de compensation env 35 mV pour 32 mA 3 Utilisation 3 1 Montage des cartes circuit imprim 586 851 3 Mode d emploi 586 850 Chauffage et mesure de la temp rature Alimentation lectrique 15 V 3 A r gul e en courant ou 12 V 3A raccord pour l alimentation 2 douilles de s curit 4 mm Sortie de mesure de la temp rature Calibrage de la temp rature 2 douilles de s curit 4 mm o 100 2 V Caract ristiques g n rales Dimensions sans tige Tige Poids 2 5 mm x 125 mm x 50 mm 50 mm x 10 mm 0 8 kg 3 2 Disposition dans un champ magn tique homog ne Mat riel suppl mentaire n cessaire 1 Ge non
12. r le courant transversal maximal voir mode d emploi du cristal de germanium enclencher la compensation et avec le bouton de r glage de la compensation proc der la compensation z ro de la tension de Hall a Variation du courant transversal l Choisir la densit de flux magn tique B ou le courant travers les bobines d lectroaimant modifier le courant transversal puis mesurer la tension de Hall U correspondante b Variation de la densit de flux magn tique B Modifier la densit de flux magn tique B ou le courant tra vers les bobines d lectroaimant et mesurer la tension de Hall H correspondante c Variation de la temp rature Choisir la densit de flux magn tique B ou le courant travers les bobines d lectroaimant Actionner le bouton poussoir HEATER et tracer avec CASSY ou un enregistreur XY la tension de Hall U en fonction de la tension Ve la sortie de mesure de la temp rature Mat riel suppl mentaire n cessaire 1 Ge dot p sur carte circuit imprim 586 852 ou 1 Ge dot n sur carte circuit imprim 586 853 a Alimentation en courant des bobines 1 alimentation 20 V 5 A par ex 521 50 ventuellement 1 amp rem tre I lt 5 A pour le courant des bobines b Alimentation du chauffage et de l lectronique 1 alimentation 15 V 3 A r gul e en courant par ex 521 50 ou 1 alimentation 12 V 3 A ventuellement 1 amp rem t
13. re lt 3 A c Alimentation de la source de courant r glable 1 alimentation 12 V 50 mA par ex 521 54 eventuellement 1 amp rem tre lt 50 mA pour le courant transversal travers le cristal de Ge d Sortie de mesure de la temp rature 1 voltm tre U lt 1 65 V e Mesure de la tension de Hall 1 voltm tre U lt 100 mV f Mesure du champ magn tique 1 sonde B direction tangentielle 516 60 1 adaptateur B 524 038 ou 1 teslam tre 516 62 Page 4 4 4 2 Mesure de la conductivit en fonction de la temp rature 12V 3 Amax Exemples d exp riences a Variation du courant transversal Modifier le courant transversal voir mode d emploi du cristal de germanium et mesurer la chute de tension U c Variation de la temp rature Choisir le courant transversal voir mode d emploi du cristal de germanium actionner le bouton poussoir Heater et tracer avec CASSY ou un enregistreur XY la chute de tension U en fonction de la tension Ue la sortie de mesure de la temp ra ture Mode d emploi 586 850 Mat riel suppl mentaire n cessaire 1 cristal de germanium non dop 586 351 ou 1 Ge dop p sur carte circuit imprim 586 852 ou 1 Ge dop n sur carte circuit imprim 586 853 a Alimentation du chauffage et de l lectronique 1 alimentation 15 V 3 A r gul e en courant par ex 521 50 ou 1 alimentation 12 V 3 A ventuellement 1 amp rem
14. sion la sonde de temp rature UB1 Chute de tension sur le cristal de germanium pour un courant transversal de 2 mA Grandeurs d riv es Conductivit s 2mMA __ 20mm _ UB1 10mmx1imm Temp rature T 100K A 27315K Repr sentation Ino On a en effet pour des temp ratures lev es conductivit in trins que E Ino IN60 L 2k T Eg 0 67eV Intervalle de bande du germanium k 8 625 10 ee Constante de Boltzmann LEY BOLD DIDACTIC GMBH Leyboldstrasse 1 D 50354 H rth Phone 02233 604 0 Telefax 02233 604 222 e mail info leybold didactic de by Leybold Didactic GmbH Printed in the Federal Republic of Germany Technical alterations reserved Enseignement Formation Commercialisation scientifique professionelle des produits 04 99 Pr E p Ge 5815 582 T 4 5 1 Description Combin l appareil de base pour l tude de l effet Hall 586 850 l appareil permet de mesurer la tension de Hall et la conductivit lectrique en fonction de la temp rature La con centration ainsi que la mobilit des porteurs de charge peuvent se d terminer partir des donn es de mesure Il est en outre possible d tudier l influence du champ magn tique externe et du courant transversal travers le cristal sur la tension de Hall 2 Caract ristiques techniques Courant transversal maximal env 33 mA Dimensions du cristal 10 mm x 20 mm x 1 mm Dimensions de la carte circuit imprim y co
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