77 (73)

11. Badanie gawiska Halia 77

powodująca odchylenie nośników w prawą stronę płytki. Po tej stronie zaczyna się gromadzić ładunek ujemny, a po stronie lewej nieskompensowane ładunki dodatnie. Powstaję rpżnica potencjałów, którą można zmierzyć za pomocą woltomierza. Ponadto woltomierz wskaże, która strona płytki ma wyższy potencjał. Opisane zjawisko, polegające na powstawaniu różnicy potencjałów pod wpływem siły Lorentza, nazywamy zjawiskiem Halia.

Rozpatrzmy teraz ładunek dodatni (rys. 11. Ib). Na ładunek ten działa siła Lorentza również skierowana w prawo. Ale teraz wyższy potencjał jest po prawej stronie płytki. Jeżeli tak wskaże woltomierz, to rzeczywiście ładunek jest dodatni, jeżeli odwrotnie, to znaczy, że nośnikami prądu w danym materiale są ładunki ujemne

Wiemy-już, że pomiędzy krawędziami płytki tworzy się różnica potencjałów, czyli powstaje poprzeczne pole elektryczne o natężeniu E_H. Odchylanie ładunków trwa tak długo, aż wartość siły pola elektrycznego |fJ nie zrównoważy wartości siły Lorentza:

l4h|Ą|.    (n.2)

Przyjmując, że nośnikami prądu są elektrony (q = e) i podstawiając F_E = -eE_H, zapiszemy:

\-eE_H\ = \-eu_uxĄ,    (11.3)

gdzie e jest ładunkiem elementarnym. Ponieważ kierunek prędkości unoszenia elektronów u_u jest prostopadły do kierunku wektora indukcji magnetycznej B, możemy zapisać powyższe równanie skalarnie:

E„=u_uB.    (11.4)

Wartość natężenia pola elektrycznego Eh jest równa stosunkowi różnicy potencjałów między lewą a prawą stroną płytki, czyli napięcia Halia Uh, do odległości a (rys. 11.1):

E 3- Cjh — a	(11.5)
u = U o ’ ne Sne	(11.6)

Prędkość unoszenia nośników

gdzie w jest koncentracją nośników, czyli liczbą nośników prądu w jednostce objętości, j - gęstością prądu (j = I_H /S). Pole powierzchni S, zgodnie z rysunkiem 11. lc, wyraża się zależnością: S = ab, przy czym a jest szerokością płytki, a b -