ответы на экзамен / 42 Датчик Холла
.docДатчик Холла.
Основан на эффекте Холла – возникновение поперечной разности потенциалов полупроводника при помещении его в магнитное поле. Рассмотрим работу ДХ их полупроводника р-типа.
Тогда на движущую дырку со скоростью v будет действовать сила Лоренца
Fл=q[v*B] q=+1.6*10-19Кл
Под действием Fл поток дырок датчика будет смещаться на заднюю стенку. Эта разность потенциалов наз-ся поперечной разностью потенциалов или холловская ЭДС. I=jS=jad - плотность на площадь.
Известно, что j плотность пост тока в Ме или полупроводника опред, j=qpv(1)
На движ дырку действует Fл вел-на к-го запишется: Fл=qvBsinα=qvB.
Возникновение холловской эдс приведет к появлению электрического поля датчика, к-го будем считать однородным, тогда наряженность этого электрического поля Ex будет связана Ex=Ux/a. Под воздействием этого электр поля возникает эл. Сила Fx=qEx, поскольку q – есть величина скалярная, то такая же ф-ла будет связывать и вектора. Поскольку q>0, то Ex↑↑ Fx. Fx будет перпендикулярная и направлена на нас. Под воздействием когерентного эл поля прекращения смещения дырок на задние стенки датчика, т.е. устанавливаем равновесия определенным равенством Fx=Fm-определяет установление некототорых пост. поперечной разносности.
Подставляя выр-е для сил в ф-ле 1: qB=qEx;
vB=Ux/a,
Ux=const.
Скорость дрейфа дырок v
выразим через силу тока I=qvpad,
v=I/qpad.
Подставляя в усл. Равновесия будем иметь
I/qpadB=Ux/a,
(2),
R=1/qp.пqvpad,
v=I/qpad.у тока
Формула 2 обладает широкими информационными способностями, а это в свою очередь определяет широкое примен датчиков Холла в различных областях радиотехники и электроники. В частности ф-ла 2 позволяет использовать датчик Холла в качестве теслометра. При этом датчик Холла используют как электрофизический преобразователь: преобразователь В
