Z istnieniem tego pola wiąże się działanie siły kulombowskiej na ładunki w przewodniku:
Wstanie równowagi, kiedy siła Lorentza i Kulomba równoważą się, równanie ma postać:
Z czego można wywnioskować:
Natężenie prądu w hallotronie wyraża się wzorem:
Gdzie:
d - grubość próbki c - szerokość próbki e - ładunek elektryczny n - koncentracja nośników
Wyznaczając z tego wzoru v i podstawiając do wzoru na Uh otrzymujemy:
Z tego wzoru można wyznaczyć interesujące nas wielkości.
Za pomocą efektu Halla bada się właściwości materiałów, można wyznaczyć koncentracje ładunków w próbce oraz ich ruchliwość, można także obliczyć napięcie Halla oraz dla już zbadanych próbek wyznaczyć indukcje pola magnetycznego.
Do zbadania efektu Halla niezbędny jest hallotron, w którym umieszczona jest próbka, 2 amperomierze, woltomierz, opornica oraz elektromagnes.
Wykonanie ćwiczenia
Cele ćwiczenia:
0 zapoznanie się z efektem Halla 0 poznanie budowy i działania hallotronu
0 pomiar zależności napięcia Halla Uh od natężenia prądu sterującego Is 0 pomiar zależności indukcji B pola magnetycznego od napięcia Halla UH
0 wyznaczenie ruchliwości i koncentracji nośników prądu poprzez pomiar napięcia U h od natężenia prądu sterującego Is