2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家.材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng),利用這種效應(yīng)可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度.
若圖1為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線,其中R
B、R
0分別表示有、無磁場時(shí)磁敏電阻的阻值.為了測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B,需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值R
B.請按要求完成下列實(shí)驗(yàn).
(1)設(shè)計(jì)一個(gè)可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路圖,在圖2的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場已給出,待測磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6~1.0T,不考慮磁場對電路其它部分的影響).要求誤差較小.提供的器材如下:
A.磁敏電阻,無磁場時(shí)阻值R
0=150Ω
B.滑動變阻器R,全電阻約20Ω
C.電流表A,量程2.5mA,內(nèi)阻約30Ω
D.電壓表V,量程3V,內(nèi)阻約3KΩ
E.直流電源E,電動勢3V,內(nèi)阻不計(jì)
F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
(2)正確連線后,將磁敏電阻置于待測磁場中,測量數(shù)據(jù)如下表:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
U (V) |
0.00 |
0.45 |
0.92 |
1.50 |
1.79 |
2.71 |
A (mA) |
0.00 |
0.30 |
0.60 |
1.00 |
1.20 |
1.80 |
根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值R
B=
,結(jié)合圖1可知待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
T.
(3)試結(jié)合圖1簡要回答,磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0~0.2T和0.4~1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律有何不同?
(4)某同學(xué)查閱相關(guān)資料時(shí)看到了圖3所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻-磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(關(guān)于縱軸對稱),由圖線可以得到什么結(jié)論?