B. PHẦN NỘI DUNG
2.3.1.Các sai số do nguyên nhân có nguồn gốc bên trong
Sự lệch số 0 trên vôn kế: Khi chưa hiệu chỉnh chính xác vị trí số 0 trên thang đo của vôn kế thì giá trị đọc được trên vôn kế sẽ là kết quả của hiệu điện thế thực cộng thêm hiệu điện thế ban đầu U0. Như vậy giá trị đọc được có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị thực. Giá trị U0 không thay đổi theo cường độ dòng điện chạy qua mẫu và hướng của từ trường.
Sự lệch số 0 trên ampe kế: Tương tự như trên khi chưa hiệu chỉnh chính xác vị trí số 0 trên ampe kế thì giá trị đọc được trên ampe kế sẽ là kết quả sau khi đã cộng thêm cường độ dòng điện ban đầu I0. Giá trị I0 không thay đổi theo cường độ dòng điện chạy qua mẫu đo và hướng của từ trường.
Hiệu ứng Seebeck: Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm tiếp xúc trên mẫu đo thi hai điểm tiếp xúc này trở thành một cặp nhiệt điện và giữa chúng xuất hiện một hiệu điện thế US. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng nhiệt điện Seebeck. Giá trị US không bị ảnh hưởng của điện trường và từ trường trong phép gần đúng bậc nhất.
Hiệu ứng Ettingshausen: Ngay cả khi không có sự chênh lệch nhiệt độ theo phương ngang từ bên ngoài, thì bản thân trong mẫu đo cũng có thể xuất hiện một sự chênh lệch nhiệt độ nào đó. Lực Lorentz FL q(v B) có thể bẻ cong quỹ đạo của các electron chậm (lạnh) và các electron nhanh (nóng) về cùng phía với số lượng khác nhau gây ra hiệu ứng Seebeck bên trong, làm xuất hiện hiệu điện thế UE. Hiệu ứng này gọi là hiệu Ettingshausen hay hiệu ứng nhiệt từ. Khác với hiệu ứng Seebeck, giá trị UEtỉ lệ với cả điện trường và từ trường.
Hiệu ứng Nersnt: Khi có sự chênh lệch nhiệt độ theo phương dọc trong mẫu đo thì các electron sẽ có xu hướng khuếch tán từ đầu “nóng” sang đầu “lạnh” của mẫu. Dòng khuếch tán này bị ảnh hưởng của từ trường, làm xuất hiện hiệu điện thế Hall UN. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng Nersnt-Ettingshausen. Giá trị UN tỉ lệ với từ trường nhưng không phụ thuộc vào dòng điện chạy qua mẫu. Đây là một trong những nguồn bên trong gây ra sai số mà ta không thể khắc phục được bằng cách đảo chiều từ trường hoặc chiều dòng điện.
Hiệu ứng Righi-Leduc: Các electron khuếch tán trong hiệu ứng Nersnt cũng chịu tác động của hiệu ứng Ettingshausen do có vân tốc khác nhau, nên sẽ tạo ra các mặt “lạnh” và “nóng”, và vì thế lại tạo ra hiệu ứng nhiệt điện Seebeck, dẫn tới sự xuất hiện một hiệu điện thế UR. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng Righi-Leduc. Giá trị URphụ thuộc từ trường nhưng không phụ thuộc dòng điện.
Hiệu thế gây ra do các điểm tiếp xúc không thẳng hàng: Khi dòng điện chạy qua mẫu đo, nó sẽ gây ra một sự chênh điện thế dọc theo đường dòng. Nếu các tiếp điểm dùng để đo hiệu điện thế Hall không được bố trí đối xứng nhau một cách thẳng hàng (rất hay xảy ra trong thực tế) thì giữa chúng cũng xuất hiện một hiệu điện thế UM cho dù từ trường áp vào mẫu đang bằng không. Đây là nguồn gốc thường gây sai số lớn nhất cho hiệu điện thế Hall.
Vì những nguyên nhân nêu trên, hiệu điện thế Hall đo được từ thực nghiệm nói chung có thể chứa những giá trị hiệu điện thế nội trên:
Hall H 0 S E N R M
U U U U U U U U (I.1)
Những hiệu điện thế giả trên (trừ hiệu điện thế Hall, và hiệu ứng Ettingshausen) có thể bị triệt tiêu hoặc giảm thiểu bằng cách: Hiệu chỉnh vị trí số 0 trên vôn kế và ampe kế, kiểm tra nhiệt độ xung quanh mẫu đo để tránh các vùng có nhiệt độ thay đổi, đảo chiều dòng điện và đảo chiều từ trường, bố trí đối xứng thẳng hàng các tiếp điểm dùng đo hiệu điện thế Hall.