Hall-szenzor
A csúszka segítségével változtasd a mágneses indukció nagyságát![br]A műszerről leolvashatod a Hall-feszültség értékét.
Interaktív alkalmazás:
1. feladat
Milyen erő hat a mágneses térben mozgó töltésekre?
2. feladat
Milyen irányú erő hat a mágneses térre merőlegesen mozgó töltésekre?
3. feladat
A szimuláció alapján magyarázzuk meg a Hall-feszültség létrejöttének okát!
4. feladat
Milyen matematikai kapcsolat figyelhető meg a Hall-feszültség és a mágneses indukció nagysága között?
5. feladat
Az elektronok felhalmozódása a lemez szélén csak egy ideig tart, aztán a helyzet[br]állandósul. Magyarázd meg a jelenséget!
Háttérismeret
A Hall-effektus
Ha vékony fémlemezen, félvezetőben, amely a síkjára merőleges mágneses térben van, áram halad át, akkor az áram folyására merőlegesen feszültség mutatható ki. Ez az úgynevezett Hall-feszültség. Az indukcióvonalakra merőlegesen mozgó töltéseket a Lorentz-erő téríti el.[br][br]A Hall-feszültség arányos az [math]I[/math][i] [/i]áramerősséggel, a [math]B[/math][i] [/i]indukcióval, és fordítottan arányos a lemez [math]d[/math][i] [/i]vastagságával.[br][br][math]U_H=R_H\frac{IB}{d}[/math][br][br][math]R_H[/math] a lemez anyagi minőségére jellemző Hall-féle állandó. [math]R_H[/math] értéke az anyag egységnyi térfogatában lévő szabad töltéshordozók számával fordítottan arányos.[br][br]A félvezetők Hall-állandója nagyobb, mint a fémeké, ezért a Hall-szenzorokban[br]félvezetőket alkalmaznak.
A Hall-szenzor működése
A Hall-szenzor egy félvezető lapka, melyen áram folyik keresztül. [br]Mágneses térbe helyezve a szenzor segítségével kimutatható a mágneses mező változása.[br]A Hall-szenzor gyakorlati alkalmazásai között szerepel a távolságmérés, a pozícióérzékelés és a fordulatszámmérés.