Hall Effect • James Trefil, Enciclopedia "Două sute de legi ale universului"

Hall efect

Când o încărcătură electrică se mișcă într-un câmp magnetic, acționează o forță de deformare. Din acest principiu se bazează activitatea unor astfel de instalații experimentale, cum ar fi sincrofazotronul, utilizat pe scară largă în cercetarea fizică a particulelor elementare: în ele particulele încărcate sunt prinse într-o capcană magnetică în formă de gogoașă și zboară într-un cerc din interiorul ei. La scară mică, acest efect este folosit în aparatul unui cuptor cu microunde – în care electronii, care circulă într-un câmp magnetic, produc radiații ultrahigh-frecvente, care încălzesc alimentele.

Imaginați-vă că pe o masă din fața voastră se află o bucată de fir conductor, iar un câmp magnetic este direcționat perpendicular pe planul mesei. Dacă un curent este trecut prin fir, câmpul magnetic va determina ca încărcăturile din interiorul firului să devieze într-o direcție (spre dreapta sau spre stânga direcției curente, în funcție de orientarea câmpului magnetic și de polaritatea încărcărilor). Deplasându-se departe de direcția mișcării drepte în interiorul conductorului, încărcăturile se vor acumula în zona de frontieră până când forțele de repulsie electrostatice reciproce dintre ele care apar datorită legii lui Coulomb nu vor echilibra forța de deflexie a câmpului magnetic asupra curentului.După aceea, curentul va curge din nou drept, dar un conductor va avea o diferență în potențialele electrice într-un plan perpendicular atât pe direcția curentului, cât și pe direcția liniilor câmpului magnetic cauzate de redistribuirea încărcărilor electrice în planul secțiunii conductorului, iar mărimea acestei diferențe de potențial va fi proporțională cu puterea și intensitatea curentului câmp magnetic.

Prima tensiune transversală electrică care a apărut sub influența unui câmp magnetic extern a fost măsurată în 1879 conform schemei descrise mai sus de Edwin Hall. El și-a dat seama că direcția vectorului de tensiune ar depinde de ce încărcări – negative sau pozitive – sunt transportatorul actual. Și, ca rezultat al experimentelor, Hall a fost primul din lume care a demonstrat că curentul electric în metale este creat de mișcarea direcțională a încărcării negative electroni. Înainte de această experiență, oamenii de știință, de asemenea, au pus la îndoială polaritatea purtătoarelor de încărcături și dacă câmpul magnetic afectează particulele încărcate din interiorul conductorului sau structura fixă ​​a conductorului însuși.

Mai mult de un secol a trecut de la experimentele lui Hall, iar fizicianul german Klaus von Klitzing (Klaus von Klitzing, b. 1943) a descoperit analogul cuantic-mecanic al efectului Hall, pentru care a primit premiul Nobel pentru fizică în 1985.

Edwin Herbert HALL
Edwin Herbert Hall, 1855-1938

Fizician american. Născut în Great Falls (acum Goreme), Maine. A intrat în primul ansamblu de studii la departamentul de fizică al Universității Johns Hopkins din Baltimore, prima instituție de cercetare și educație americană, modelată după instituțiile de cercetare germane. Efectul, denumit ulterior după el, a fost descoperit de Hall în timpul pregătirii tezei sale de doctorat privind energia electrică și magnetismul. Apărându-l, omul de știință sa mutat la Universitatea Harvard, unde a devenit renumit pentru inovațiile din domeniul fizicii didactice în învățământul superior și în special în gimnaziu.


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: