23. Эффект Холла.Холловская разность потенциалов.Постоянная Холла

Эффектом Холла называется возникновение поперечного электрического поля в проводнике или полупроводнике с током при помещении его в магнитное поле. Это явление обусловлено влиянием силы Лоренца на движение носителей тока.

, (13)

где а – ширина пластинки, – поперечная (холловская) разность потенциалов.

Учитывая, что сила тока

холловской разности потенциалов:

.

Холловская разность потенциалов пропорциональна магнитной индукции , силе токаI и обратно пропорциональна толщине пластинки d.

Постоянная Холла зависит от вещества

.

По измеренному значению постоянной Холла можно: а) определить концентрацию носителей тока в проводнике; б) судить о природе проводимости полупроводников

24. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. Применение теоремы о циркуляции вектора для расчета магнитных полей: магнитное поле прямого тока и соленоида

Циркуляция вектора магнитного поля в вакууме.Циркуляцией магнитной индукции вдоль замкнутого контураL, проведенного в магнитном поле, называется линейный интеграл

,

Закон полного тока для магнитного поля в вакууме (теорема о циркуляции вектора ): циркуляция вектора по произвольному замкнутому контуру равна произведению магнитной постоянной на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром:

.

Сравнение теорем о циркуляции векторов и :

;

.

Между ними существует принципиальное различие. Циркуляция вектора равна нулю, т.е. электростатическое поле является потенциальным. Циркуляция вектора магнитного поля не равна нулю. Такое поле называетсявихревым.

Магнитное поле прямого тока. Применим теорему о циркуляции вектора для расчета магнитного поля прямого тока I, перпендикулярного плоскости чертежа и направленного к нам

Магнитное поле соленоида. Соленоид – свернутый в спираль изолированный проводник, по которому течет электрический ток. Опыт показывает, что магнитное поле сосредоточенное внутри бесконечно длинного соленоида - однородно, а полем вне соленоида можно пренебречь.

25. Поток магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля. Потокосцепление.

Элементарным потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) сквозь малую площадку dS называется скалярная физическая величина, равная

,

Знак потока магнитной индукции. Поток вектора может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от знака. Знак определяется выбором положительного направления нормали, которое связано с током правилом правого винта.

Поток вектора связывают с контуром, по которому течет ток. Таким образом,магнитный поток, создаваемый контуром через поверхность, ограниченную им самим, всегда положителен.

Теорема Гаусса для поля : поток вектора магнитной индукции сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю.

. (9)

Этот результат является математическим выражением того, что в природе не существует магнитных зарядов – источников магнитного поля, на которых начинались бы или заканчивались бы линии магнитной индукции, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и являются замкнутыми. Такое поле называют соленоидальным или вихревым.

Потокосцепление- полный магнитный поток, пронизывающий электрический контур. Напр., потокосцепление многовитковой катушки индуктивности равно сумме потоков через все ее витки. Единица измерения - Вб.