Co to jest efekt Halla: praca i jego eksperyment?

Efekt Halla to technika pomiaru napięcia poprzecznego. Został on zaproponowany przez Edwina Halla w roku 1879. Celem tego efektu jest zbadanie zachowania prądu niesionego w odpowiednich przewodnikach obecnych w obwodach. Jest również stosowany w różnych czujnikach aplikacyjnych, takich jak czujniki ciśnienia, czujniki prądu itp. Do pomiaru natężenia pola magnetycznego w obwodzie wykorzystywane są czujniki efektu Halla. Pomiar tego pola magnetycznego skutkuje badaniem prądu w przewodniku. Co to jest efekt Halla? Przepływ prądu w przewodniku powoduje generowanie siły poprzecznej na poruszające się nośniki posiadające określone ładunki. Po przyłożeniu siły na bokach przewodnika powstaje nagromadzenie. Skutkuje to więc generowaniem napięcia. Efekt ten jest znany jako efekt Halla, ponieważ napięcie to jest odpowiedzialne za badanie prądu wyewoluowanego w przewodnikach. Efekt ten można zmierzyć za pomocą czujników znanych jako czujniki Halla. Czujnik HallaTe czujniki są wykorzystywane do pomiaru natężenia pola magnetycznego. Po wykryciu pola magnetycznego w obwodzie generowane jest napięcie. To napięcie jest określane jako napięcie Halla. To napięcie odpowiada za detekcję gęstości strumienia magnetycznego. Czujniki te zasadniczo działają jako przetworniki liniowe. Zasada działania Zasada działania czujnika efektu Halla jest podobna do zasady napięcia Halla. Rozważmy przewodnik z cienkim paskiem i jest on zaopatrzony w zasilanie elektryczne. Po dostarczeniu prądu do przewodnika ładunek płynie w prostym kierunku w linii prostopadłej do kierunku pola magnetycznego przewodnika. W ten sposób niektóre nośniki, takie jak elektrony, będą gromadzone po jednej stronie pola.Czujnik Halla Teraz płaszczyzna przewodnika jest podzielona na dwa sposoby. Jedna strona działa jako naładowana dodatnio, a druga jako naładowana ujemnie. Z powodu tej różnicy potencjałów generowane jest napięcie. Nazywa się to napięciem Halla. Do czasu uzyskania równowagi nośniki ładunku mają tendencję do przemieszczania się z jednej strony na drugą. Zmienia to wartość strumienia magnetycznego. Po zakończeniu separacji w przewodzie uzyskuje się wartość gęstości strumienia magnetycznego. W ten sposób działa czujnik z efektem Halla.DoświadczenieTeraz omówmy eksperyment z efektem Halla.Cel:Określenie wartości napięcia Halla.Wymagana aparatura.Dwa solenoidy.Stałe zasilanie prądem.Cztery sondy.Cyfrowe mierniki Gaussa.Aparat z efektem Halla generator prądu stałego (CCG), sondy i woltomierz cyfrowy. Teoria Gdy do materiału przewodzącego doprowadzany jest prąd i jest umieszczony pomiędzy elektrozaworami, które są obecne w kierunku prostopadłym pól magnetycznych. Napięcie jest generowane z powodu różnicy potencjałów na bokach materiału. To napięcie jest znane jako napięcie Halla. To napięcie odpowiada za określenie rodzaju materiału.Efekt Halla w przewodnikuRównanie określające napięcie Halla to Gdzie „I” jest prądem, „B” reprezentuje pole magnetyczne, a „t” oznacza grubość materiału.Tutaj RH reprezentuje współczynnik napięcia Halla. Procedura Wykonać połączenie między źródłem prądu, które jest stałe z elektrozaworami. Zestaw czterech sond ma połączenie z gaussomierzem i jest utrzymywany pomiędzy elektrozaworami. Włączyć miernik i prąd źródło.Zmienianie prądu obecnego w elektrozaworach z pewną ustaloną ilością odstępów prądu przez określone wartości. Za pomocą gausmetru odczyty są odnotowywane. Następnie WYŁĄCZ przełącznik miernika i źródła prądu. Następnie pokrętło należy przekręcić w kierunku minimalnej wartości prądu. Sonda Halla jest zamocowana na stojaku z drewna. Następnie parę przewodów dostępnych w kolorze zielonym podłącza się do CCG. Pozostała para czerwonych przewodów jest podłączona do woltomierza w aparacie hali. Wymień sondy na sondy aparatu. Przechowuj materiał, który ma być zidentyfikowany, między zaciskami elektrozaworów. Następnie włącz odpowiednie podłączone urządzenia. Zwiększ wartość prądu z CCG. Do aktualnego pola magnetycznego należy zmierzyć różne wartości napięcia Halla. Grubość umieszczonej próbki można zmierzyć przyrządem zwanym śrubomierzem. Następnie obliczyć współczynnik halla i stężenie nośnika. Wyniki Aby określić wartość Napięcie Halla = ________.Współczynnik Halla umieszczonego materiału = _________.Zastosowania efektu Halla Istnieją różne zastosowania efektu Halla. Niektóre z nich są wymienione w następujący sposób: Sondy obecne w urządzeniach Halla są wykorzystywane w magnetometrach. Urządzenia wykonujące efekt Halla są odporne na kurz, brud itp., dlatego urządzenia te mogą być używane jako elementy czujnikowe pozycji, w innym czujniku elektronicznym. Jest bardzo pomocny w wykrywaniu pola magnetycznego w zastosowaniach przemysłowych. Czujnik z efektem Halla może być stosowany w samochodach do wykrywania poziomu paliwa. Czujniki te są przydatne w elektronice cyfrowej. , istnieją różne zastosowania związane z urządzeniem realizującym efekt Halla. Ogólnie istnieją dwa rodzaje czujników opartych na zależności, jaka istnieje między gęstością strumienia magnetycznego a napięciem Halla, są to czujniki liniowe i progowe. W tych czujnikach, jeśli zależność między strumieniem magnetycznym a napięciem generowanym na wyjściu jest liniowa, to czujniki określa się jako czujniki liniowe. Natomiast w czujnikach progowych, dla każdej wartości gęstości strumienia magnetycznego, obserwowany był spadek napięcia generowanego na wyjściu. Czy możesz teraz opisać, który typ czujnika jest najchętniej wybierany do cyfrowych zastosowań elektronicznych?

Zostaw wiadomość 

Lista komunikatów