அடியாபாடிக் எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை ஹால் விளைவு

ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படும் மின்னோட்டக் கம்பியில், மின்னோட்டத்தின் திசைகள் மற்றும் காந்தப்புலத்தின் திசைகளுக்கு செங்குத்தாக ஒரு மின்னழுத்தம் தூண்டப்படுகிறது. அத்தகைய மின்னழுத்தத்தின் தோற்றத்தின் நிகழ்வு ஹால் விளைவு என்றும், தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் ஹால் மின்னழுத்தம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

1879 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க இயற்பியலாளர் எட்வின் ஹால் (1855-1938), தனது ஆய்வுக் கட்டுரையில் பணிபுரிந்தபோது, ​​ஒரு சுவாரஸ்யமான விளைவைக் கண்டுபிடித்தார். நேரடி மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் மெல்லிய தங்கத் தகடு ஒன்றை எடுத்து, தட்டின் விமானத்திற்கு செங்குத்தாக ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைத்தார். இந்த வழக்கில், தட்டின் விளிம்புகளுக்கு இடையில் கூடுதல் மின்சார புலம் தோன்றியது. பின்னர், இந்த நிகழ்வு கண்டுபிடித்தவரின் பெயரிடப்பட்டது. ஹால் விளைவு பரந்த பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்துள்ளது: இது ஒரு காந்தப்புலத்தின் (ஹால் சென்சார்கள்) தூண்டலை அளவிடவும், கடத்தும் பொருட்களின் இயற்பியல் பண்புகளை ஆய்வு செய்யவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது (ஹால் விளைவைப் பயன்படுத்தி, தற்போதைய கேரியர்களின் செறிவைக் கணக்கிடலாம் மற்றும் அவர்களின் அடையாளம்).

ஹால் கரண்ட் எஃபெக்ட் சென்சார் தொகுதி ACS712 5A

இரண்டு வகையான மின்சார கேரியர்கள் உள்ளன - நேர்மறை கேரியர்கள் ஒரு திசையில் நகரும் மற்றும் எதிர்மறை கேரியர்கள் எதிர் திசையில் நகரும்.

ஒரு காந்தப்புலத்தின் மூலம் ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் நகரும் எதிர்மறை கேரியர்கள் தங்கள் இயக்கத்தை நேரான பாதையில் இருந்து திசைதிருப்பும் ஒரு சக்தியை அனுபவிக்கின்றன. அதே காந்தப்புலத்தின் வழியாக எதிர் திசையில் பயணிக்கும் நேர்மறை கேரியர்கள் எதிர்மறை கேரியர்களின் அதே திசையில் திசை திருப்பப்படுகின்றன.

கடத்தியின் அதே பக்கத்திற்கு லோரென்ட்ஸ் சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் அனைத்து தற்போதைய கேரியர்களின் இத்தகைய விலகலின் விளைவாக, ஒரு கேரியர் மக்கள்தொகை சாய்வு நிறுவப்பட்டது, மேலும் கடத்தியின் ஒரு பக்கத்தில் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு கேரியர்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாக இருக்கும். மறுபுறம்.

இரண்டு வகையான கேரியர்கள் சம எண்ணிக்கையில் இருக்கும்போது இந்த செயல்முறையின் ஒட்டுமொத்த முடிவை கீழே உள்ள படம் விளக்குகிறது.

இங்கே, இரண்டு வகையான கேரியர்களால் உருவாக்கப்படும் சாத்தியமான சாய்வுகள் ஒன்றுக்கொன்று எதிராக இயக்கப்படுகின்றன, இதனால் வெளியில் இருந்து கவனிக்கும்போது அவற்றின் செல்வாக்கைக் கண்டறிய முடியாது. ஒரு வகை கேரியர்கள் மற்றொரு வகை கேரியர்களை விட அதிகமாக இருந்தால், கேரியர் மக்கள்தொகை சாய்வு ஹால் சாய்வு திறனை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக கம்பியில் பயன்படுத்தப்படும் ஹால் மின்னழுத்தத்தைக் கண்டறிய முடியும்.

அடியாபாடிக் எதிர்மறை ஹால் விளைவு. எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே சார்ஜ் கேரியர்களாக இருந்தால், வெப்பநிலை சாய்வு மற்றும் மின்சார சாத்தியக்கூறு சாய்வு ஆகியவை எதிர் திசைகளில் இருக்கும்.

அடியாபாட்டிக் ஹால் விளைவு. துளைகள் மட்டுமே சார்ஜ் கேரியர்களாக இருந்தால், வெப்பநிலை சாய்வு மற்றும் மின்சார திறன் சாய்வு ஒரே திசையில் இருக்கும்.

ஹால் மின்னழுத்தத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் கம்பி வழியாக மின்னோட்டம் சாத்தியமற்றது என்றால், இடையில் லோரன்ட்ஸ் படைகளால் மற்றும் ஹால் மின்னழுத்த சமநிலை மூலம் நிறுவப்பட்டது.

இந்த வழக்கில், லோரென்ட்ஸ் படைகள் கம்பியில் ஒரு கேரியர் மக்கள்தொகை சாய்வை உருவாக்க முனைகின்றன, அதே நேரத்தில் ஹால் மின்னழுத்தம் கம்பியின் அளவு முழுவதும் ஒரே மாதிரியான மக்கள்தொகை விநியோகத்தை மீட்டெடுக்க முனைகிறது.

d மின்னோட்டம் மற்றும் காந்தப்புல திசைகளுக்கு செங்குத்தாக இயக்கப்பட்ட ஹால் மின்சார புலத்தின் வலிமை (ஒரு யூனிட் தடிமனுக்கு மின்னழுத்தம்) பின்வரும் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

Fz = KzVJ,

K.z - ஹால் குணகம் (அதன் அடையாளம் மற்றும் முழுமையான மதிப்பு குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளைப் பொறுத்து கணிசமாக மாறுபடும்); பி - காந்த தூண்டல் மற்றும் ஜே என்பது கடத்தியில் பாயும் மின்னோட்டத்தின் அடர்த்தி (கடத்தியின் குறுக்குவெட்டுப் பகுதியின் அலகுக்கு மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு).

அதன் முனைகள் பேட்டரியுடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் போது வலுவான மின்னோட்டத்தை கடத்தும் பொருளின் ஒரு தாளை படம் காட்டுகிறது. எதிர் பக்கங்களுக்கிடையே உள்ள சாத்தியமான வேறுபாட்டை நாம் அளந்தால், இடதுபுறத்தில் உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அது பூஜ்ஜியத்தைக் கொடுக்கும். காந்தப்புலம் B தாளில் மின்னோட்டத்திற்கு செங்குத்தாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது நிலைமை மாறுகிறது, வலதுபுறத்தில் உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி எதிர் பக்கங்களுக்கு இடையே ஒரு சிறிய சாத்தியமான வேறுபாடு V3 தோன்றுவதைக் காண்போம்.

"அடியாபேடிக்" என்ற சொல், வெளியில் இருந்து அல்லது பரிசீலனையில் உள்ள அமைப்பிலிருந்து வெப்ப ஓட்டம் இல்லாத நிலைகளை விவரிக்கப் பயன்படுகிறது.

குறுக்கு திசையில் வெப்பம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தைத் தடுக்க கம்பியின் இருபுறமும் இன்சுலேடிங் பொருள் அடுக்குகள் உள்ளன.

ஹால் மின்னழுத்தம் கேரியர்களின் சீரற்ற விநியோகத்தைச் சார்ந்து இருப்பதால், உடலுக்கு வெளிப்புறத்திலிருந்து ஆற்றலை வழங்கினால் மட்டுமே அது உடலுக்குள் பராமரிக்கப்படும்.இந்த ஆற்றல் ஒரு மின்சார புலத்திலிருந்து வருகிறது, இது பொருளில் ஆரம்ப மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. கால்வனோ காந்தப் பொருளில் இரண்டு சாத்தியமான சாய்வுகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன.

ஆரம்ப சாத்தியமான சாய்வு என்பது பொருளின் எதிர்ப்பால் பெருக்கப்படும் ஆரம்ப மின்னோட்ட அடர்த்தி என வரையறுக்கப்படுகிறது, மேலும் ஹால் திறன் சாய்வு ஆரம்ப மின்னோட்ட அடர்த்தி ஹால் குணகத்தால் பெருக்கப்படும் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

இந்த இரண்டு சாய்வுகளும் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக இருப்பதால், அவற்றின் திசையன் தொகையை நாம் கருத்தில் கொள்ளலாம், இதன் திசையானது அசல் மின்னோட்டத்தின் திசையிலிருந்து சில கோணங்களால் விலகும்.

இந்த கோணம், மின்னோட்டத்தின் திசையை நோக்கிய மின்சார புலத்தின் சக்திகளின் விகிதத்தால் தீர்மானிக்கப்படும் மதிப்பு மற்றும் மின்னோட்டத்தின் திசையில் உருவாக்கப்பட்ட மின்சார புலம், ஹால் கோணம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்னோட்டத்தின் திசையைப் பொறுத்து இது நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையாக இருக்கலாம், எந்த கேரியர்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன என்பதைப் பொறுத்து - நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை.

ஹால் எஃபெக்ட் ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்

ஹால் விளைவு என்பது முக்கிய உப்புத்தன்மை கொண்ட ஒரு கேரியரின் செல்வாக்கின் பொறிமுறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது கடத்தும் பொருளின் பொதுவான இயற்பியல் பண்புகளைப் பொறுத்தது. உலோகங்கள் மற்றும் n-வகை குறைக்கடத்திகளுக்கு, எலக்ட்ரான்கள் கேரியர்கள், p-வகை குறைக்கடத்திகளுக்கு - துளைகள்.

மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் மின்னூட்டங்கள், எலக்ட்ரான்களைப் போலவே கம்பியின் அதே பக்கமாகத் திசைதிருப்பப்படுகின்றன. துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் ஒரே செறிவைக் கொண்டிருந்தால், அவை இரண்டு எதிர் ஹால் மின்னழுத்தங்களை உருவாக்குகின்றன. அவற்றின் செறிவு வேறுபட்டால், இந்த இரண்டு ஹால் மின்னழுத்தங்களில் ஒன்று ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது மற்றும் அளவிட முடியும்.

நேர்மறை கேரியர்களுக்கு, லோரென்ட்ஸ் சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் கேரியர் விலகல்களை எதிர்ப்பதற்கு தேவையான ஹால் மின்னழுத்தம் எதிர்மறை கேரியர்களுக்கான தொடர்புடைய மின்னழுத்தத்திற்கு நேர்மாறானது. n-வகை உலோகங்கள் மற்றும் குறைக்கடத்திகளில், வெளிப்புற புலம் அல்லது வெப்பநிலை மாறும்போது இந்த மின்னழுத்தம் கூட அடையாளத்தை மாற்றலாம்.

ஹால் சென்சார் என்பது ஹால் விளைவைக் கண்டறிந்து அதன் முடிவுகளை தரவுகளாக மாற்ற வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு மின்னணு சாதனமாகும். இந்தத் தரவு சுற்றுகளை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்ய பயன்படுத்தப்படலாம், கணினியால் செயலாக்கப்படலாம், மேலும் சாதன உற்பத்தியாளர் மற்றும் மென்பொருளால் வழங்கப்படும் பல்வேறு விளைவுகளை ஏற்படுத்தலாம்.

நடைமுறையில், ஹால் சென்சார்கள் ஒரு இயந்திர அமைப்பின் அணுகுமுறை, வேகம் அல்லது இடப்பெயர்ச்சி போன்ற மாறிகளைக் கண்டறிய காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்தும் எளிமையான, மலிவான மைக்ரோ சர்க்யூட்கள் ஆகும்.

ஹால் சென்சார்கள் தொடர்பில்லாதவை, அதாவது அவை எந்த இயற்பியல் கூறுகளுடனும் தொடர்பு கொள்ளத் தேவையில்லை.அவை அவற்றின் வடிவமைப்பு மற்றும் நோக்கத்தைப் பொறுத்து டிஜிட்டல் அல்லது அனலாக் சிக்னலை உருவாக்க முடியும்.

செல்போன்கள், ஜிபிஎஸ் சாதனங்கள், திசைகாட்டிகள், ஹார்ட் டிரைவ்கள், பிரஷ்லெஸ் மோட்டார்கள், ஃபேக்டரி அசெம்பிளி லைன்கள், ஆட்டோமொபைல்கள், மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் பல இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் கேஜெட்களில் ஹால் எஃபெக்ட் சென்சார்கள் காணப்படுகின்றன.

ஹால் எஃபெக்ட் விண்ணப்பம்: ஹால் சென்சார்கள் மற்றும் காந்த அளவுகளை அளவிடுதல்