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Qual è l'effetto di Hall

Se chiedete ad un familiare della persona con la fisica a livello di una conoscenza di base di ciò che un effetto Hall e in cui è applicato, non è possibile ottenere una risposta. Sorprendentemente, nelle realtà del mondo moderno questo accade abbastanza spesso. Infatti, effetto Hall viene utilizzato in molti dispositivi elettrici. Ad esempio, una volta che un computer popolare unità disco floppy determina la posizione iniziale del motore utilizzando i generatori di Hall. sensori appropriati sono "spostati" e nello schema di dischi moderni per CD (sia CD e DVD). Inoltre, applicazioni includono non solo diversi strumenti di misura, ma anche generatori di energia elettrica basati sulla trasformazione del calore al flusso di particelle cariche da un campo magnetico (MHD).

Edwin Herbert Hall in 1879 anni, conducendo esperimenti con una piastra conduttiva, wanton pensa a prima vista, il potenziale verificarsi di un fenomeno (stress) nell'interazione del campo corrente e magnetico elettrica. Ma andiamo con ordine.

Facciamo un po 'di esperimento mentale: prendere una lastra di metallo e passare attraverso di essa la corrente elettrica. Successivamente, posizionarlo in un esterno campo magnetico in modo che le linee di forza del campo sono orientate perpendicolarmente al piano della piastra conduttrice. Come risultato, le facce (attraverso la direzione della corrente), una differenza di potenziale. Questo è l'effetto Hall. La ragione per la sua presenza è noto forza di Lorentz.

C'è un modo per determinare il valore della tensione risultante (talvolta chiamato potenziale Hall). L'espressione generale assume la forma:

Uh = Eh * H,

dove H – lo spessore della lamiera; Eh – la forza del campo esterno.

Poiché il potenziale è dovuta alla ridistribuzione di portatori di carica nel conduttore, è limitato (il processo non continua indefinitamente). Il movimento laterale della carica si ferma nel momento in cui il valore della forza di Lorentz (F = q * v * B) di equiparare opposizione q * Eh (q – carica).

Poiché la densità di corrente J è uguale al prodotto della densità di carica, la velocità ed i singoli valori di q, ossia

J = n * q * v,

rispettivamente,

v = J / (q * n).

Quindi (che collega formula con intensità):

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

Unire tutto quanto sopra e di determinare il potenziale della sala attraverso il valore della carica:

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

effetto Hall suggerisce che a volte nei metalli non si osserva elettrone e la lacuna conduzione. Ad esempio, è cadmio, berillio, e zinco. Studiare ad effetto Hall in semiconduttori, non c'era dubbio che i portatori di carica – il "buco". Tuttavia, come già indicato, è applicabile anche per i metalli. Si riteneva che quando la distribuzione di carica (formazione di costruzione del corridoio) vettore comune è formato da elettroni (segno negativo). Tuttavia, si è scoperto che la corrente di campo non crea elettroni. In pratica, questa proprietà viene utilizzata per determinare la densità dei portatori di carica nel materiale semiconduttore.

Non meno è noto effetto Hall quantistico (1982). Rappresenta una delle proprietà bidimensionali conduzione gas di elettroni (le particelle sono liberi di muoversi in due direzioni) alle condizioni di temperature estremamente basse e campi magnetici esterni elevati. l'esistenza di "frammentazione" è stato scoperto quando si studia l'effetto. C'era l'impressione che la carica non è formato dai vettori individuali (1 + 1 + 1), e le componenti di (1 + 1 + 0,5). Tuttavia, si è scoperto che nessuna legge sono rotti. Conformemente principio di Pauli, circa ogni elettrone in un campo magnetico è creato una sorta di raggi del flusso vorticoso. Con l'aumento situazione intensità di campo si verifica quando corrispondenti "= un vortice un elettrone" cessa di essere soddisfatta. Ogni particella ha quanti multiplo di flusso magnetico. Queste nuove particelle sono proprio la causa di un risultato frazionario quando l'effetto Hall.