ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Датчики на основе эффекта Холла
1. Цель работы
Изучить физические принципы работы датчиков различного типа на осно-
ве эффекта Холла и освоить методы измерения их характеристик.
2. Эффект Холла
Эффектом Холла называется возникновение поперечного электрического
поля и разности потенциалов в проводнике или полупроводнике, по которым
проходит электрический ток, при помещении их в магнитное поле, перпенди-
кулярное к направлению тока. Эффект открыт в 1879 году американским физи-
ком Эдвином Холлом (E.Hall; 1855-1938)
Если в магнитное поле с индукцией B поместить проводник или электронный
полупроводник, по которому течет электрический ток плотности
j
, то на электро-
ны, движущиеся со скоростью
v
в магнитном поле, действует сила Лоренца F, от-
клоняющая их в определенную сторону (рис. 3.1., а). На противоположной сторо-
не скапливаются положительные заряды. В дырочном полупроводнике знаки за-
рядов на поверхностях меняются на противоположные (рис. 3.1., б).
а)
б)
Рис. 3.1. Действие силы Лоренца на движущиеся заряды: а) на электроны; б) на дырки
Если цепь не замкнута, то в полупроводнике возникает поперечное элек-
трическое поле препятствующее отклонению движущихся заряженных частиц
магнитным полем. Образующаяся разность потенциалов будет равна:
U = R (BxI/d),
(3
.1)
где
I
– сила тока;
d
– линейный размер образца в направлении вектора
B
;
R
– постоянная Холла. Напряженность поперечного электрического поля оп-
ределяется соотношением:
Е
п
= R (Bхj). (3.2)
Эффект Холла имеет феноменологический характер. Для металлов и при-
месных полупроводников с одним типом проводимости:
R = A/Mq, (3.3)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »
