Ce este efect Hall

click fraud protection

Daca intrebi o persoană familiară cu fizica la nivel de cunoștințe de bază a ceea ce un efect Hall și în cazul în care este folosit, nu este posibil să primiți un răspuns.Surprinzător, în realitățile lumii moderne acest lucru se intampla destul de des.De fapt, efectul Hall folosit în multe dispozitive electrice.De exemplu, o dată populare de calculator unitățile floppy disk determinată poziția de pornire a motorului cu un generator Hall.Senzori adecvați sunt "mutate" și în sistemul de unități moderne pentru CD-uri (atât CD-uri, DVD-uri și).În plus, aplicații includ nu numai diferitelor dispozitive de măsurare, generatoare electrice, chiar electrice bazate pe conversia de căldură la fluxul de particule incarcate de un câmp magnetic (MHD).

Edwin Herbert Hall în 1879, efectuarea de experimente pe o farfurie conductoare, a constatat desfrânată, la prima vedere, fenomenul de apariție a potențial (tensiune), interacțiunea câmpului magnetic și curent electric.Dar, mai întâi lucrurile primele.

Să facem un experiment gând mic: să ia o placă de metal și să treacă un curent electric prin ea.Mai departe, se pun într-un câmp magnetic extern, astfel încât liniile de intensitate câmp sunt orientate perpendicular pe planul plăcii conductoare.Ca urmare, la marginile (transversal pe direcția curentului) diferență de potențial.Acesta este efectul Hall.Motivul pentru producerea acestuia este cunoscut Lorentz vigoare.

Există o modalitate de a determina valoarea tensiunii rezultat (numit uneori potential Hall).Expresia generală ia forma:

Uh = Eh * H,

unde H - grosimea plăcii;EH - puterea câmpului extern.

Deoarece potențialul se datorează de redistribuire a purtătorilor de sarcină într-un conductor, el este limitat (procesul nu continua la nesfârșit).Mișcare laterală a taxelor încetează în momentul în care valoarea forței Lorentz (F = q * v * B), numit cu q opoziție * Eh (q - taxa).

De la densitatea de curent j este egală cu concentrația tarifelor, viteza lor și valoarea unitară a q, atunci nu

J = n * q * v,

respectiv,

v = J / (q * n).

Prin urmare, (legate de formula de intensitate):

Eh = B * (J / (q * n)).

combina toate cele de mai sus și de a determina valoarea potențială a taxei prin sala:

Uh = (J * B * H) / n * q).Efect

Hall sugerează că, uneori, în metale nu se observă conductivitate electronică și gaură.De exemplu, acesta este cadmiu, beriliu, și zinc.Studierea efect Hall în semiconductori, nimeni nu se îndoia că purtătorilor de sarcină - "gaura".Cu toate acestea, după cum sa indicat deja, acesta este aplicabil metalelor asemenea.Se credea că alocarea de cheltuieli (de construcție Hall capacităților) vectorul comun este format din electroni (negativ).Cu toate acestea, sa dovedit că în poza actuală nu este electroni.În practică, această proprietate este folosită pentru a determina densitatea de purtători de sarcină în materialul semiconductor.

Nu mai puțin cunoscut efect Hall cuantic (1982).El este unul dintre proprietățile de conducție ale bidimensional gaz de electroni (particule pot muta doar liber în ambele direcții) într-o temperatură foarte scăzută și câmpuri magnetice externe ridicate.În studiul acestui efect a fost descoperit existența "granularitate".Impresia că taxa nu este format de operatorii de transport de o persoană (1 + 1 + 1), si piese de completare (1 + 1 + 0,5).Cu toate acestea, se pare că nici o lege sunt încălcate.În conformitate cu principiul lui Pauli, în jurul valorii de fiecare electron într-un câmp magnetic este creat de un fel de vârtej de cuante de flux.Odată cu creșterea în intensitate a câmpului este o situație atunci când linia "un electron = un vortex" nu mai are.In fiecare particulă există mai multe cuante de flux magnetic.Aceste noi particule sunt exact cauza unui rezultat fracționată în efectul Hall.