) или плёнку, изготовленную из полупроводника (Si, Ge, InSb, InAs), имеет 4 электрода для подвода тока и съёма эдс Холла. Чтобы избежать механических повреждений, пластинки Х. э. д. монтируют (а плёнку напыляют в вакууме) на прочной подложке из диэлектрика (слюды, керамики). Для получения наибольшего эффекта толщина пластины (плёнки) делается возможно меньшей. Х. э. д. применяют для бесконтактного измерения магнитных полей (от 10-6 до 105 э ). При измерении слабых магнитных полей пользуются Х. э. д., вмонтированным в зазоре ферро- или ферримагнитного стержня (концентратора), что позволяет значительно повысить чувствительность датчика. Т. к. в полупроводниках концентрация носителей зарядов (а следовательно, и коэффициент Холла) может зависеть от температуры, то в случае точных измерений необходимо либо термостатировать Х. э. д., либо применять сильнолегированные полупроводники (последнее снижает чувствительность датчика).

  При помощи Х. э. д. можно измерять любую физическую величину, которая однозначно связана с магнитным полем; в частности, можно измерять силу тока, т. к. вокруг проводника с током образуется магнитное поле, которое можно измерить. На основе Х. э. д. созданы амперметры на токи до 100 ка. Х. э. д. применяют в аналоговых перемножающих устройствах; при этом токи, пропорциональные перемножаемым величинам, используются один для питания Х. э. д., другой — для создания магнитного поля. Эдс Холла при этом оказывается пропорциональной произведению этих величин. Кроме того, Х. э. д. применяют в измерителях линейных и угловых перемещении, а также в измерителях градиента магнитного поля, магнитного потока и мощности электрических машин, в бесконтактных преобразователях постоянного тока в переменный и, наконец, в воспроизводящих головках систем звукозаписи.

  Лит. см. при ст. Холла эффект , Датчик .

  Ю. П. Гайдуков.

Холла эффект

Хо'лла эффе'кт, появление в проводнике с током плотностью j, помещенном в магнитное поле Н, электрического поля Ex , перпендикулярного Н и I . Напряжённость электрического поля (поля Холла) равна:

Ex = Rhjsin a,      (1)

где a угол между векторами Н и f (a < 180°). Если H ^ j, то величина поля Холла E x максимальна: E x = RHj. Величина R, называется коэффициентом Холла, является основной характеристикой Х. э. Эффект открыт Э. Г. Холлом в 1879 в тонких пластинках золота. Для наблюдения Х. э. вдоль прямоугольных пластин из исследуемых веществ, длина которых l значительно больше ширины b и толщины d, пропускается ток I = jbd (см. рис. ); магнитное поле перпендикулярно плоскости пластинки. На середине боковых граней, перпендикулярно току, расположены электроды, между которыми измеряется эдс Холла Vx .

Vx = Ex b = RHj/d.      (2)

  Т. к. эдс Холла меняет знак на обратный при изменении направления магнитного поля на обратное, то Х. э. относится к нечётным гальваномагнитным явлениям .

  Простейшая теория Х. э. объясняет появление эдс Холла взаимодействием носителей тока (электронов проводимости и дырок) с магнитным полем. Под действием электрического поля носители заряда приобретают направленное движение (дрейф), средняя скорость которого (дрейфовая скорость) vдр &sup1; 0. Плотность тока в проводнике j = n ×evдр , где n — концентрация числа носителей, e — их заряд. При наложении магнитного поля на носители действует Лоренца сила : F = е [Нvдр ], под действием которой частицы отклоняются в направлении, перпендикулярном vдр

Добавить отзыв
ВСЕ ОТЗЫВЫ О КНИГЕ В ИЗБРАННОЕ

0

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Отметить Добавить цитату