Cal é o efecto de Hall

Se preguntar a unha persoa familiarizada coa física no nivel de coñecementos básicos que un efecto Hall e onde se aplica, non pode obter unha resposta. Sorprendentemente, nas realidades do mundo moderno isto ocorre con bastante frecuencia. En realidade, o efecto de Hall é usado en moitos dispositivos eléctricos. Por exemplo, cando un ordenador popular, unidades de disquete determina a posición inicial do motor utilizando os xeradores de Hall. sensores axeitados son "movidos" e no esquema das unidades modernas para CDs (ambos CD e DVD). Ademais, as aplicacións inclúen non só os distintos instrumentos de medida, pero xeradores de enerxía eléctrica, mesmo con base en transformación de calor para a cadea de partículas cargadas por un campo magnético (MHD).

Edwin Herbert Hall en 1879 anos, realización de experiencias cunha placa condutora, devassa atopou a primeira vista, o potencial de aparición dun fenómeno (estrés) na interacción do campo magnético de corrente e eléctrico. Pero as primeiras cousas primeiro.

Imos facer un pouco de experiencia de pensamento: levar unha placa de metal e pasar a través del corrente eléctrica. A continuación, colocar-lo nunha externo campo magnético de xeito que as liñas de forza do campo están orientadas perpendicularmente ao plano da placa condutora. Como un resultado, as caras (en todo o sentido da corrente), unha diferenza de potencial. Este é o efecto Hall. A razón para a súa aparición é coñecida forza de Lorentz.

Existe unha maneira de determinar o valor da tensión resultante (ás veces chamado de potencial Hall). A expresión xeral asume a forma:

Uh = Eh * H,

en que H - o espesor da placa; Eh - forza do campo externo.

Desde o potencial é debido á redistribución de portadores de carga no condutor, é limitada (o proceso non segue indefinidamente). O movemento lateral de carga pode parar no momento en que o valor da forza de Lorentz (F = q * v * B) para equiparar q oposición * Eh (Q - carga).

Xa que a densidade de corrente J é igual ao produto da densidade de carga, a súa velocidade e os valores individuais de Q, é dicir,

J = n * Q * V,

respectivamente,

v = J / (Q * N).

De aí (ligando fórmula con intensidade):

Eh = B * (J / (Q * N)).

Combina os elementos anteriormente e determinar o potencial do corredor a través do valor da carga:

Uh = (J * B * H) / n * Q).

efecto Hall suxire que, por veces, en metais non é observado de electróns e condución burato. Por exemplo, é cadmio, berilio e cinco. Estudar efecto Hall, en semicondutores, non había ningunha dúbida de que os portadores de carga - o "buraco". Con todo, como xa se indicou, é tamén aplicable a metais. Crese que, cando a distribución de carga (formación de edificio da cámara) vector común está formado por electróns (sinal negativo). Con todo, descubriuse que a cadea de campo non crea electróns. Na práctica, esta propiedade é usada para determinar a densidade de portadores de carga no material semicondutor.

efecto Hall cuántico non é menos coñecido (1982). Representa unha das propiedades de condución do gas de electróns bidimensional (as partículas son libres para se moveren en só dous sentidos), baixo as condicións de temperaturas moi baixas e altas campos magnéticos externos. a existencia de "fragmentación" foi descuberto cando se estuda o efecto. Houbo unha impresión de que a carga non está formado por transportistas individuais (1 + 1 + 1), e os compoñentes de (1 + 1 + 0,5). Con todo, descubriuse que hai leis son rotas. Segundo o principio de Pauli, en torno a cada electrón nun campo magnético é creado un tipo de raios de fluxo de vórtices. Co aumento da situación intensidade do campo xorde cando a correspondencia "= un vórtice dun electrón" deixa de ser satisfeita. Cada partícula ten varios canta de fluxo magnético. Estas novas partículas son precisamente a causa dun resultado fracionário cando o efecto Hall.