experimento de física III

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
FSC1026 – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III

Professor Gustavo Luiz Callegari

Exp.5 -

CAMPO MAGNÉTICO

Carolina Rutili de Lima

Santa Maria, 10 de janeiro de 2014

Exp. 5.1 – Campo magnético produzido por espiras de corrente, bobinas de Helmholtz e medida do campo magnético

Efeito Hall sobre o campo:
A figura 1.1 esquematiza o arranjo experimental para o estudo do efeito Hall. Tem-se uma fita condutora com seção reta A (=Ld) através da qual circula um feixe de elétrons com velocidade v.

Figura 1.1

Aplicando-se um campo magnético na direção horizontal, conforme indicado na figura 8.2, resulta numa força magnética na direção perpendicular ao movimento eletrônico, no sentido de cima para baixo. Esta força fará com que o movimento dos elétrons seja desviado para baixo. Com o tempo, cargas negativas acumulam-se na face inferior, e cargas positivas na face superior.
O excesso de cargas positivas e negativas, funciona como um capacitor de placas paralelas, com um campo elétrico conhecido como campo Hall. Chegará um momento em que a força Hall equilibra a força magnética,

qEH = qvB

Usando a equação J=nqv, e a definição da densidade de corrente, J=i/A, obtém-se Por outro lado, EH = VH/d. Resulta daí que

Tendo em conta que a seção reta é dada por A=Ld, obtém-se

O efeito Hall permite a obtenção de dois resultados importantes. Em primeiro lugar, é possível determinar o sinal da carga dos portadores, bastando medir a diferença de potencial entre as superfícies superior e inferior. Em segundo lugar, a eq. fornece o valor da densidade de portadores.
Esses dois resultados são de extrema importância na indústria eletrônica, pois permite a fabricação de dispositivos que dependem do tipo (elétrons ou lacunas) e da quantidade de portadores.

Campo