Эффект Холла — явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле.
Обозначим: Ex – напряженность электрического поля, обусловленного ЭДС Холла, h – толщина ленты проводника.
, |
Перераспределение зарядов прекратится, когда сила qEx уравновесит лоренцеву силу, т.е.
или
Плотность тока ,отсюда . Тогда .
Подставим Ex в (2.10.1) и найдем Ux:
, |
где – коэффициент Холла.
Исследования ЭДС Холла привели к удивительным выводам. Металлы могут обладать проводимостью р -типа (Zn, Cd – у них дырки более подвижные, чем электроны). Это металлы с чуть перекрывающимися знаками, т.е. полуметаллы.
Из формулы (2.10.2) можно найти число носителей заряда:
, | (2.10.3) |
Итак, измерение холловской разности потенциалов позволяет определить:
· знак заряда и тип носителей;
· количество носителей.
|
|
26. Закон Био-Савара-Лапласа. Расчет поля прямого и кругового токов.
Представив заряд, как заряд dq элементарного объема dV токопроводящей среды dq = r·dV, и учитывая
Для линейного тока:
Магнитное поле прямолинейного проводника с током
. .
.
Магнитное поле кругового тока
27. Магнитный момент контура с током
Определим потенциальную энергию контура с током в магнитном поле
Если a = 900, W = 0, тогда С = 0
Минимум энергии соответствует углу a = 900
Максимум энергии соответствует углу a = 1800,
28. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле
Поместим, теперь, в неоднородное магнитном поле рамку с током
- совершает положительную работу
|
|
- совершает отрицательную работу
Тогда-
29. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции (закон полного тока) и ее применение для расчета поля соленоида. Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции в вакууме.
По принципу суперпозиции полей
циркуляция магнитного поля, созданного несколькими токами равна
Циркуляция индукции магнитного поля равна произведению магнитной постоянной и алгебраической сумме токов, охватываемых контуром интегрирования
Ток берется со знаком <+>, если он составляет с направлением интегрирования правовинтовую систему,. и со знаком <–> при левовинтовой системе
Применение теоремы Для Магнитного поле соленоида
Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции в вакууме.
Поток вектора В через любую замкнутую поверхность равен нулю: