Ki sa ki se efè a Hall

Si ou mande yon moun ki abitye ak fizik yo sou nivo a nan yon konesans debaz nan sa ki yon efè Hall e ki kote li se aplike, ou pa ka jwenn yon repons. Surprenante, nan reyalite yo nan mond lan modèn sa rive byen souvan. An reyalite, se efè a Hall itilize nan aparèy anpil elektrik. Pou egzanp, yon fwa yon popilè òdinatè kondui ki gen kapasite lage lage detèmine pozisyon inisyal la nan motè a lè l sèvi avèk dèlko yo Hall. detèktè Apwopriye yo "te deplase" ak nan konplo a nan kondui modèn pou CD (tou de CD, ak DVD). Anplis de sa, aplikasyon gen ladan pa sèlman enstriman mizik mezire divès kalite, men dèlko pouvwa menm elektrik ki baze sou transfòmasyon nan chalè nan kouran an nan patikil chaje pa yon jaden mayetik (M).

Edwin Herbert Hall nan 1879 ane, fè eksperyans ak yon plak konduktif, vicieux jwenn nan je premye, ensidan potansyèl de yon fenomèn (estrès) nan entèraksyon an nan jaden an elektrik aktyèl ak mayetik. Men, bagay sa premye an premye.

Se pou yo fè yon eksperyans te panse ti kras: pran yon plak an metal epi yo pase atravè li kouran elektrik. Apre sa, mete l 'nan yon ekstèn jaden mayetik pou ke liy ki nan fòs jaden yo oryante pèpandikilè ak avyon an nan plak la konduktif. Kòm yon rezilta, ap fè fas yo (atravè yon direksyon ki nan aktyèl la), yon diferans potansyèl yo. Sa a se efè a Hall. Rezon ki fè la pou ensidan li yo se li te ye Lorentz fòs.

Gen yon fason yo detèmine valè a nan vòltaj la resultant (yo rele pafwa Hall potansyèl). ekspresyon an jeneral pran fòm lan:

Uh = Eh * H,

kote H - epesè a plak; Eh - fòs nan jaden an ekstèn.

Depi potansyèl la se akòz répartition nan transpòtè chaj nan kondiktè a, li se limite (pwosesis la pa kontinye endefiniman). mouvman lateral nan chaj la ap sispann nan moman sa a lè valè a nan fòs nan Lorentz (F = q * v * B) egalize q opozisyon * Eh (q - chaj).

Depi dansite aktyèl la J ki egal a pwodwi a nan dansite chaj, vitès yo ak valè endividyèl yo nan q, dir

J = n * q * v,

respektivman,

v = J / (q * n).

Pakonsekan (ki lye ak fòmil ak entansite):

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

Konbine tout nan pi wo a epi detèmine potansyèl la nan sal la nan valè a nan chaj la:

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

Hall efè sijere ke pafwa nan metal se pa sa obsève elèktron ak twou kondiksyon. Pou egzanp, li se Kadmyòm, BERYLLIUM, ak zenk. Etidye efè Hall nan semi-conducteurs, pa te gen okenn dout ke transpòtè yo chaj - "twou a". Men tou, kòm deja endike, li se tou aplikab a metal. Li te kwè ke lè se distribisyon an chaj (fòmasyon nan bilding sal) komen vektè ki te fòme pa elektwon (siy negatif). Sepandan, li te tounen soti ke aktyèl nan jaden pa kreye elektwon. Nan pratik, se pwopriyete sa a itilize detèmine dansite la nan transpòtè chaj nan materyèl la smikondukteur.

Pa gen mwens se li te ye pwopòsyon Hall efè (1982). Li reprezante youn nan pwopriyete yo nan ki genyen de dimansyon kondiksyon elèktron gaz (patikil yo yo gratis pou avanse pou pi nan sèlman de direksyon) anba kondisyon sa yo nan tanperati ki ba anpil ak segondè jaden yo ekstèn mayetik. egzistans lan nan "fwagmantasyon" te dekouvri lè etidye efè a. Te gen yon enpresyon ke chaj la se pa sa ki te fòme pa transpòtè sèl (1 + 1 + 1), ak eleman yo nan (1 + 1 + 0,5). Sepandan, li te tounen soti ke pa gen okenn lwa yo kase. An akò ak prensip Pauli, nan chak elèktron nan yon jaden mayetik se kreye yon kalite reyon nan koule nan toubiyon. Avèk yo te ogmante sitiyasyon entansite jaden rive lè matche "= yon sèl yon sèl elèktron toubiyon" sispann yo dwe satisfè. Chak patikil gen plizyè Nkwanta nan règ mayetik. patikil sa yo nouvo yo jisteman kòz la nan yon rezilta fraksyon lè efè a Hall.