1 Эффект Холла и его применение в технике и в современных научных исследованиях

Постоянный ток / пропускался через пластинку М изготовленную из золота, и измерялась разность потенциалов между противолежащими точками А и С наверхней и нижней гранях. Эти точки лежат в одном и том же поперечном сечении проводника М. Поэтому, как и следовало ожидать, оказалось, чтоф = 0. Когда пластина с гоком была помещена в однородное магнитное поле, перпендикулярное ее боковым граням, то потенциалы точек А и С стали различными. Это явление получило название явления Холла. Было установлено, что разность потенциаловф между точками А и С пропорциональна силе токаI, индукции магнитного поля В и обратно пропорциональна ширине Ь пластинки, т. е.

Эффект Холла, в некоторых случаях, позволяет определить тип носителей заряда (электронный или дырочный) в металле или полупроводнике, что делает его достаточно хорошим методом исследования свойств полупроводников.На основе эффекта Холла работают датчики Холла: приборы, измеряющие напряжённость магнитного поля. Датчики Холла получили очень большое распространение в бесколлекторных, или вентильных, электродвигателях (сервомоторах). Датчики закрепляются непосредственно на статоре двигателя и выступают в роли ДПР (датчика положения ротора). ДПР реализует обратную связь по положению ротора, выполняет ту же функцию, что и коллектор в коллекторном ДПТ.Также на основе эффекта Холла работают некоторые виды ионных реактивных двигателей.

2 Уравнения максвелла

Тем самым было выяснено, что переменное магнитное поле создает в проводящем замкнутом контуре вихревое электрическое поле. Максвелл предложил считать, что соотношение справедливо не толь-ко для проводящего, но и для любого замкнутого контура, мыеленно выбранного в переменном магнитном поле. Иными словами, он предположил, что переменное магнитное поле создает в любой точке пространства вихревое электрическое поле независимо от того, находится в этой точке проводник или нет. Обобщенное таким образом равенство называется первым уравнением Максвелла в интегральной форме: циркуляция вектора напряженности электрического поля по про- извольному замкнутому контуру L равна взятой в обратным знаком скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, натянутую на контур.

Это равенство называется вторым уравнением Максвелла в интегральной форме. Оно показывает, что циркуляция вектора Н напряженности магнитного поля по произвольному замкнутому контуру L равнаалгебраической сумме макротоков и тока смещения сквозь поверхность, натянутую на этот контур.

Третье уравнение Максвелла выражает теорему Остроградского—Гаусса для потока вектора электрического смещения D сквозь произвольную замкнутую поверхность S, охватывающую суммарный свободный заряд

Четвертое уравнение Максвелла является обобщением теоремы Остроградского — Гаусса на переменное магнитное поле:

Билет29

1 Сегнетоэлектрики. Поляризация сегнетоэлектрики. Гистерезис

Сегнетоэле́ктрики (названы по первому материалу, в котором был открыт сегнетоэлектрический эффект — сегнетова соль) — твёрдые диэлектрики (некоторые ионные кристаллы и пьезоэлектрики), обладающие в определённом интервале температур собственным электрическим дипольным моментом, который может быть переориентирован за счёт приложения внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрические материалы обладают гистерезисом по отношению к электрическому дипольному моменту. Температура, при которой исчезает спонтанная поляризация (то есть собственный дипольный момент) и происходит перестройка кристаллической структуры, носит название температуры (точки) Кюри (ещё одна аналогия с ферромагнетиками). Переход через точку Кюри означает фазовый переход, а соответствующие фазы обозначаются как полярная (сегнетоэлектрик) и неполярная (параэлектрик[1] — нелинейный диэлектрик, не обладающий спонтанной поляризацией, относительная диэлектрическая проницаемость которого уменьшается с ростом температуры).Спонтанная поляризация в сегнетоэлектриках в точке Кюри меняется либо непрерывно (переход второго рода, сегнетова соль), либо скачком (переход первого рода, титанат бария). Другие характеристики сегнетоэлектриков, такие как относительная диэлектрическая проницаемость, могут достигать в точке Кюри очень больших значений (10⁴ и выше).Вблизи точки Кюри в неполярной фазе выполняется закон Кюри — Вейсса, связывающий поляризуемость α и температуру T сегнетоэлектрика[2] где C и T0 — константы, определяемые видом сегнетоэлектрика. Величина T0 носит название температуры Кюри — Вейсса и очень близка к значению температуры Кюри. Если точек Кюри две, то вблизи каждой из них в неполярной фазе выполняется тот же закон. Вблизи верхней — в прежней форме, а вблизи нижней — в форме[2]: Механизм приобретения дипольного момента в полярной фазе (фазе сегнетоэлектрика) может также различаться: возможен вариант как со смещением ионов (титанат бария; соответствующий фазовый переход называется переходом типа смещения), так и с упорядочиванием ориентации уже существующих в веществе диполей (дигидрофосфат калия, триглицинсульфат).

Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — «отстающий») — свойство систем (физических, биологических и т.д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление "насыщения", а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы изменению её состояния.