76 (67)

Mirosława Bertrandt, Eugeniusz Chimczak, Tomasz Berus

11. Badanie zjawiska Halla Cel ćwiczenia

Zapoznanie się ze zjawiskiem Halla. Wyznaczenie wartości indukcji magnetycznej elektromagnesu w zależności od natężenia prądu elektromagnesu, korzystając z hallotronu o znanej czułości. Wyznaczenie parametrów nieznanego hallo-tronu.

Wprowadzenie

W roku 1879 Edwin H. Hall, wówczas 24-letni magistrant, przeprowadził doświadczenie, które pozwala określić znak nośników prądu w przewodniku lub półprzewodniku.

W złotej, prostopadłościennej płytce umieszczonej w polu magnetycznym o indukcji B płynie prąd o natężeniu /#. Rozpatrzymy dwa przypadki, gdy prąd jest przenoszony przez:

•    ładunki ujemne (rys. 11.la),

•    ładunki dodatnie (rys. 11.Ib).

Rys. 11.1. Rysunek ilustrujący powstawanie napięcia Halla: a) prąd przenoszony przez ładunki ujemne, b) prąd przenoszony przez ładunki dodatnie, c) ogólny widok hallotronu z zaznaczonymi wymiarami

Kierunek przepływu prądu elektrycznego na rysunkach jest zgodny z umową pochodzącą z czasów, gdy natura nośników ładunków elektrycznych nie była jeszcze znana. Tak więc kierunek przepływu prądu In jest taki jak linii sił pola elektrycznego, to znaczy od + do —. Na ładunek ujemny o wartości q, poruszający się z prędkością unoszenia o_u , działa siła Lorentza

Fl =-gS_uxB,