FoodPro Preloader

Hvordan fungerer Hall effekt transdusere?


Mohammed Z. Tahar, en assisterende professor i fysikk ved State University of New York College i Brockport, svarer: Bilde: OREGON STATE UNIVERSITY, DEPARTMENT OF PHYSICS HALL EFFEKT Et påført magnetfelt avbøyer ladningsbærerne i et materiale som forårsaker en forskjell i elektrisk potensial - Hall-effekten - over siden av materialet som er tverrgående mot magnetfeltet og strømmenes retning. Ovenf

Mohammed Z. Tahar, en assisterende professor i fysikk ved State University of New York College i Brockport, svarer:

Bilde: OREGON STATE UNIVERSITY, DEPARTMENT OF PHYSICS

HALL EFFEKT Et påført magnetfelt avbøyer ladningsbærerne i et materiale som forårsaker en forskjell i elektrisk potensial - Hall-effekten - over siden av materialet som er tverrgående mot magnetfeltet og strømmenes retning. Ovenfor blir både positive og negative ladninger avbøyet, og i begge bildene er strømmen opp og magnetfeltet er på siden. Siden av materialet som blir mer positivt, avhenger imidlertid av tegn på ladetransportøren.

I sin vanligste applikasjon tjener en Hall-effektgiver til å måle et magnetfelt og konvertere denne måling til spenning. For å forstå hvordan det gjør det, må du vite litt om Hall-effekten selv - et fenomen oppkalt etter fysikeren Edwin Hall, som først observert og rapporterte det i 1879.

Som du sikkert allerede vet, når det finnes et elektrisk felt i et metall, setter det en elektrisk ladning. Det elektriske feltet utøver en kraft på ladningen som gjør et nåværende trekk fra den ene enden av det ledende metall til det andre. Forestill deg nå en flat, tynn stripe av metall med en strøm som går gjennom det fra venstre til høyre. Hvis du setter opp et magnetfelt vinkelrett på denne metallstrimmelen, begynner noen interessante ting å skje med strømbærende partikler.

Magnetfeltet skyver enten de positive ladningene mot stripens øvre kant og de negative ladningene mot bunnkanten, eller hvis strømmen produseres av negativt ladede bærere, sender de dem i motsatt retning. I begge tilfeller etableres et målbart elektrisk felt, kalt hallpotensialet, mellom de to ladede områdene. Og tegn på den potensielle forskjellen mellom punkter på toppen og bunnen av stripen, kjent som Hall-effekten, bestemmer om ladestyrene er positive eller negative.

I halvlederfeltet er Hall-effekten mest nyttig for å bestemme doping og polaritet av halvledermaterialer. Styrken til Hall-potensialet er også proporsjonal med styrken til magnetfeltet på metallstrimmelen, som er kjent som en Hall Probe.

En endring i magnetfeltet rundt Hall-proben gir en tilsvarende endring i Hall-potensialet. Begge disse parameterne, Hall-potensialet og styrken til magnetfeltet, kan måles med en Hall-effektgiver eller -føler. Instrumentet registrerer lett forandringer og sender signaler til en overvåkingsanordning.

Mange vanlige applikasjoner stole på Hall-effekten. Noen PC-tastaturer bruker for eksempel en liten magnet og en Hall-probe for å registrere når en tast er trykket. Antilock-bremser bruker Hall-effektomformere til å oppdage endringer i et hjulhjuls vinkelhastighet, som deretter kan brukes til å beregne riktig bremsetrykk på hvert hjul. Og Hall probes kan brukes til å måle svært små og lave svingninger i et magnetfelt, ned til hundre av et gauss (måleenheten for magnetfeltstyrke, kalt matematiker Carl Friedrich Gauss). I mitt eget arbeid, som involverer magnetiske materialer og deres karakterisering i magnetfelt, bruker jeg en Hall-probe for å bestemme styrken og retningen av magnetfeltene.

Siste nytt

Forskere til EPA: Risikoen for kjemikalier som endrer mannlige hormoner, bør analyseres sammenKan et tall løse klimaendringene?Hvorfor du bør gi opp (noen) kontroll av termostaten dinGjelder den foreslåtte loven om beskyttelse mot husholdningsbrensel en forbruk på forbrukerne?Kutter Loom for amerikansk vitenskapKina Sacks Plastic BagsGjennomsiktighet lovet for vitenskapens mest misbrukte og mest villige metriskeEn matematisk guide til verdens mest levende byer