Qu'est-ce que l'effet Hall
L'effet Hall est un phénomène important en électromagnétisme, découvert par le physicien américain Edwin Hall en 1879. Cet effet a de nombreuses applications dans des domaines tels que les semi-conducteurs, l'ingénierie électronique et la science des matériaux. Cet article présentera en détail le principe, l'application et les données associées de l'effet Hall.
1. Le principe de l'effet Hall
L'effet Hall signifie que lorsqu'un courant traverse un conducteur ou un semi-conducteur, si un champ magnétique est appliqué perpendiculairement à la direction du courant, une différence de tension perpendiculaire au courant et au champ magnétique sera générée des deux côtés du conducteur ou du semi-conducteur, appelée tension Hall. Ce phénomène est dû à la force de Lorentz exercée par le champ magnétique sur les charges en mouvement.
La formule de calcul de la tension Hall est la suivante :
| symbole | sens | unité |
|---|---|---|
| VH | Tension Hall | Volts (V) |
| Je | courant | Ampère (A) |
| B | Intensité de l'induction magnétique | Tesla (T) |
| n | concentration de porteurs | m-3 |
| e | charge électronique | Coulomb (C) |
| ré | Épaisseur du conducteur | Mètres (m) |
La formule de calcul de la tension Hall est : VH= (I * B) / (n * e * d)
2. Application de l'effet Hall
L'effet Hall est largement utilisé dans la technologie moderne. Voici quelques scénarios d'application typiques :
| Domaines d'application | Utilisation spécifique |
|---|---|
| capteur | Les capteurs à effet Hall sont utilisés pour mesurer les champs magnétiques, les courants, les positions, les vitesses de rotation, etc. |
| Semi-conducteur | Utilisé pour mesurer la concentration de porteurs et la mobilité des matériaux semi-conducteurs. |
| Industrie automobile | Utilisé pour détecter la vitesse des roues, la position du papillon, etc. |
| équipement électronique | Utilisé pour la détection de commutation et de position des téléphones mobiles, ordinateurs et autres équipements. |
3. Classification de l'effet Hall
Selon les matériaux et les conditions, l'effet Hall peut être divisé dans les catégories suivantes :
| Tapez | Descriptif |
|---|---|
| Effet Hall ordinaire | Effet Hall conventionnel observé dans les conducteurs ou semi-conducteurs. |
| Effet Hall quantique | Phénomène de résistance Hall quantifié observé dans des conditions de basse température et de fort champ magnétique. |
| effet hall anormal | L'effet Hall associé à l'aimantation spontanée observée dans les matériaux ferromagnétiques. |
4. Progrès de la recherche sur l'effet Hall
Ces dernières années, la recherche sur l’effet Hall a réalisé de nombreux progrès importants. Par exemple, la découverte de l’effet Hall quantique a ouvert de nouvelles directions de recherche en physique de la matière condensée et a remporté le prix Nobel de physique. En outre, l’étude de l’effet Hall anormal constitue également un soutien important pour le développement de la spintronique.
5. Résumé
En tant que phénomène physique important, l’effet Hall revêt non seulement une grande importance dans la recherche théorique, mais joue également un rôle majeur dans les applications pratiques. Des capteurs aux semi-conducteurs, de l’industrie automobile aux équipements électroniques, l’effet Hall est utilisé partout. Avec les progrès de la science et de la technologie, la recherche sur l'effet Hall continuera à être approfondie et à apporter une plus grande contribution au progrès de la société humaine.
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