Efeito Hall

Páginas: 6 (1346 palavras) Publicado: 11 de agosto de 2014
MATERIAIS ELÉTRICOS
Efeito Hall



Lúcio de SIQUEIRA
Paulo Henrique Costa SOUZA
Filipe CAVALCANTE
Taís CANANÉA
Rafael Rangel SZILLAT


IFBA – Turma Eng. Elétrica Materiais elétricos 2013.2
Salvador – BA

Resumo – Este trabalho apresenta a descrição do efeito Hall. Tal fenômeno, está relacionado ao surgimento de uma diferença de potencial em um condutor elétrico, transversalao fluxo de corrente e um campo magnético perpendicular a corrente. O efeito Hall é de suma importância no estudo da condutividade, pois a partir do coeficiente de Hall pode-se determinar o sinal e a densidade de portadores de carga em diferentes tipos de materiais. O efeito Hall é a base de diversos métodos experimentais utilizados na caracterização de metais e semicondutores.

Palavras- chave:Efeito Hall, Material condutor, Condutor elétrico

INTRODUÇÃO

A descoberta e o estudo avançado do eletromagnetismo possibilitou mudanças extraordinárias que transformaram o mundo a o que conhecemos hoje. Graças a esses estudo pode-se notar exemplos indispensáveis no nosso dia a dia como o avanço dos computadores ou coletores de informação de alta precisão que foi uma das tecnologias que maisevoluíram no último século. Isso ajuda a novas descobertas tecnológicas e científicas além de melhorar a produção em indústrias devido alta precisão e qualidade, para atender-se as necessidades da população, proporcionada por essas tecnologias.
Um dos fatores que contribuíram para esse avanço foi a invenção do transistor, que baseia-se na tecnologia de semicondutores. É nesse contexto que o estudo dossemicondutores torna-se extremamente importante e a partir disso surge o Efeito Hall, que possui diversas aplicações na eletrônica e na indústria.
Tal efeito foi descoberto por Edwin H. Hall em 1879, durante experiências para medir portadores de carga e em sua homenagem o efeito recebeu seu nome.
Para o estudo do eletromagnetismo utilizam-se como pilares da fundamentação teórica, conceitos dacondutividade elétrica e do eletromagnetismo o que possibilitou uma maior compreensão do efeito hall e o uso dele para fins tecnológicos.







FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Para o estudo e compreensão do efeito hall utilizou-se utensílios da física como a condutividade elétrica e o eletromagnetismo.
Ao movermos uma partícula A com carga q e velocidade v e esteja q sob a ação de um campomagnético B, agirá sobre A uma força  dada por:


Somando-se a componente elétrica tem-se:
, para  sendo o campo eletro estático e a força gerada por esse campo, respectivamente.
Temos por fim a força de Lorentz:
em que q é o portador de carga e v a velocidade do elétron.
O efeito Hall ocorre quando temos um acúmulo de cargas positivas de um lado do semicondutor e de cargas negativas dolado oposto gerando um campo elétrico na mesma direção só que em sentido oposto ao da força magnética de modo que as forças elétrica e magnética se igualem. Daí:

Em q  é a largura do semicondutor, n a densidade dos portadores de carga, d a espessura da barra de metal em que é aplicado o efeito e  é a tensão de Hall que pode ser obtido:

Com a explicação do efeito Hall percebeu que haveriaum aumento na resistência do fio em que seria aplicado o campo. Essa resistência é dada por:

Em que jx é a densidade da corrente elétrica no eixo x, Ey o campo de Hall no eixo y, Bz o campo magnético no eixo z e  a resistência de hall.

Na teoria do efeito Hall quântico a resistência Hall é definida por

 para Rk sendo a constante de Klitzing ( que corresponde a 25812,8076)
E osvalores de n podem apenas assumir números inteiros positivos.


FUNCIONAMENTO

A partir da descoberta do Efeito Hall foi possível, através de estudos posteriores, a descoberta dos Efeitos Hall Quântico e Quântico Fracionário. Somente então surgiram o sensor de Efeito Hall. Há diversas aplicações do Efeito Hall atualmente, a exemplo dos medidores de rotação, sensores de pressão e corrente,...
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