На головну

Практичні застосування сили Лоренца. ефект Холла

  1. B. Основні ефекти
  2. I. Процесуальний документ як акт застосування норм права.
  3. I. Психологічні умови ефективності бойової підготовки.
  4. II. Заходи, що виконуються при появі небезпеки радіоактивного зараження (після застосування противником ядерної зброї або радіаційної аварії).
  5. IV. Теплові ефекти хімічних реакцій. Термохимические рівняння і розрахунки
  6. O. Низька ефективність управління МП
  7. VII. 4. Значення і ефективність дисциплінарної відповідальності

Ефект Холла - це виникнення в металі (або напівпровіднику) з струмом щільністю j, вміщеному в магнітне поле В, електричного поля в напрямку, перпендикулярному В і j.

 Помістимо металеву пластинку з струмом щільністю j в магнітне поле В, перпендикулярний j (рис. 2.6). При цьому напрямі j швидкість носіїв струму в металі - електронів - спрямована справа наліво. Електрони відчувають дію сили Лоренца, яка в даному випадку спрямована вгору. Таким чином, у верхнього краю пластинки виникне підвищена концентрація електронів (він зарядиться негативно), а у нижнього - їх недолік (зарядиться позитивно). В результаті цього між краями пластинки виникне додаткове поперечне електричне поле, спрямоване від низу до верху. Коли напруженість Еетого поперечного поля досягне такої величини, що його дія на заряди буде врівноважувати силу Лоренца, то встановиться стаціонарний розподіл зарядів в поперечному напрямку. тоді

де а - Ширина пластинки, Dj - поперечна (холлівських) різниця потенціалів.

З огляду на, що сила струму I = jS = nevS (S-площа поперечного перерізу пластинки товщиною а, n- концентрація електронів, v- середня швидкість упорядкованого руху електронів), отримаємо

т. е. холлівських поперечна різниця потенціалів прямо пропорційна магнітної індукції В, силі струму I і обернено пропорційна товщині пластинки d. У формулі R = 1 / (en) - Постійна Холла, що залежить від речовини. За виміряним значенням постійної Холла можна:

1) визначити концентрацію носіїв струму в провіднику (при відомих характер провідності і заряді носіїв);

2) судити про природу провідності напівпровідників, так як знак постійної Холла збігається зі знаком заряду е носіїв струму.

Ефект Холла тому - найбільш ефективний метод вивчення енергетичного спектру носіїв струму в металах і напівпровідниках. Він застосовується також для множення постійних струмів в аналогових обчислювальних машинах, в вимірювальній техніці (датчики Холла) і т. Д.

 




Магнітним моментом плоского замкнутого контуру зі струмом I називається вектор, де S - площа поверхні, обмеженої контуром; - Одиничний вектор нормалі до площини контура. | До розрахунку магнітного поля | Магнітне поле в центрі кругового провідника із струмом | Магнітне поле прямолінійного провідника зі струмом | Взаємодія двох паралельних провідників зі струмом | Методичні вказівки щодо вирішення завдань | Основні формули | Приклади розв'язання задач | Дія магнітного поля на рухому заряджену частинку | електричному полі |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати