Apariție câmpului electric transversal într-un conductor sau semiconductor cu curent atunci când sunt plasate într-un câmp magnetic
efect Hall se numește ocurență câmp electric transversal și diferența de potențial într-un conductor sau un semiconductor pe care trece un curent electric, atunci când este plasat într-un câmp magnetic perpendicular pe direcția curentului.
În cazul în care câmpul magnetic de inducție B pus conductor sau semiconductor electronic, prin care curge un j densitate de curent electric. atunci electronii se deplasează cu viteza v într-un câmp magnetic, forța Lorentz acționează F. le deflecție într-o anumită direcție (fig. 1).
Acțiunea forței Lorentz pe o sarcină negativă în mișcare
sarcini pozitive se acumulează pe partea opusă.
Încărcătura semiconductor de tip p marchează pe suprafețe opuse asupra schimbării (Fig. 2).
Acțiunea forței Lorentz pe o sarcină pozitivă în mișcare
Câmpul electric transversal împiedică devierea particulelor încărcate în mișcare câmp magnetic. Diferența rezultată potențial:
unde am - puterea actuală;
d - dimensiunea liniară a probei în direcția vectorului B;
R - Sala constantă.
Tensiunea câmpului electric transversal este dată de relația:
Efectul Hall este fenomenologic.
Pentru metale si semiconductori dopați cu un singur tip de conductivitate:
R = A / CnQ (în sistemul Gauss)
unde c = 3 x 10 8 m / s - constanta electrodinamic;
q și n - și purtător de sarcină de concentrare;
A - coeficient numeric adimensională de unitate pentru ca este asociat cu o distribuție statistică a vitezelor de caracter purtători.
Din semnul Hall constant determinată semiconductor de tip conductivitate sau conductor: q conductibilitate electronică = - e (e - sarcina unui electron) și R <0; при дырочной проводимости q = e и R> 0. Magnitudinea R poate determina concentrația purtătorilor de sarcină.
Pentru semiconductori mixte conductoare (n-tip și de tip p) Hall constantă depinde, în general, nu numai asupra mobilității și concentrațiile ambelor tipuri de purtători de sarcină - (. U e ne) electroni și găuri (uk, nk) - dar, de asemenea, pe inducție magnetică. Pentru câmpuri magnetice slabe, adică, cu condiția ca:
B < B / c < Sala constantă este egală cu: R = (A / e) (u k n k - u e 2 n e) / (u k n k + u e n e) 2 (SI) R = (A / ce) (u k n k - u e 2 n e) / (u k n k + u e n e) 2 (un sistem Gauss). Semnul constantei Hall pentru a determina tipul predominant de conductivitate a semiconductorilor. Efectul deschis fizician E.Hollom american (E.Hall; 1855-1938). timpul de inițiere (log t o -7--6); Durata de viață (log t c -13--15); timpul degradării (log t d -4--3); Timpul optim de manifestare (log t k -3--2). Realizarea tehnică a efectului Realizarea tehnica - senzor Hall - este prezentat în Fig. 3. Realizarea tehnică a senzorului Hall efect Hall Într-un câmp magnetic cu inducție B este o placă din materiale semiconductoare, de exemplu, de arseniura iridiu sau antimonid indiu, prin care efectul curentului electric I. Acțiunea Hall constă în aceea că laturile plăcii perpendicular pe direcția curentului se produce o diferență de potențial - tensiune sau tensiune Sala Hall U H. valoarea maximă UH primește coincidența vectorului V cu normala la placa. Folosind senzori Hall efect Hall sunt folosite în generatoarele Hall (Fig. 4) și senzorii de curent. Hall Generator - un dispozitiv de măsurare pentru determinarea inducției magnetice Principiul său de funcționare se bazează pe măsurarea tensiunii Hall U H. proporțională cu câmpul magnetic de inducție, la un control curent constant I st. Cu suplimentare de rezistență R V este optimizată valoarea curentului de acționare este controlată de voltmetrul prin căderea de tensiune pe N. rezistorul R Aceleași comutatoare voltmetrul pentru măsurarea tensiunii Hall. Atunci când există doi senzori Hall opuse dreptunghiulare pot determina direcția câmpului magnetic. 1. Jaworski BM Detlaf AA Manual de fizica, Moscova Nauka, 1968. 2. Schultz Yu Echipamente electrice: 1000 concepte pentru practicieni; Trans. cu nem.- M. Energoatomisdat 1989. Secțiunile de Științe ale Naturii:
articole similare