Informe Efecto Hall

8/17/2019 Informe Efecto Hall

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y

z

x

l

Bz

Iy

w a

b

dVH

Figura N°1

“EFECTO HALL”Dely Zavala Rios, Fa!" #$illo Caballeo, C%sa #& Rod'($ez Osoio

Es)$dia!)es de la Es*$ela de F'si*a+-TDi*ie.be / del 0120

RESUMEN

E! la 3ese!)e 34*)i*a 3ese!)a.os el si($ie!)e 3oye*)o ex3ei.e!)al $)iliza!do $!se!so de e5e*)o Hall& Des*ibi.os los de)alles *o!s)$*)ivos del dis3osi)ivoex3ei.e!)al, s$ 3$eba y *aliba*i6!& -$es)a 3i!*i3al )aea es a!aliza la ela*i6!

e!)e el vol)a7e Hall V H 8Te!si6! Hall9 y el *a.3o .a(!%)i*o B 3od$*ido e! $!

ele*)oi.4!, as' *o.o es)i.a la *o!s)a!)e de Hall R H 3aa $!a 3la*a de :!O0& Cabe

esal)a ;$e es)e ex3ei.e!)o 3$ede se ealizado *o! ele.e!)os dis3o!ibles e! $!laboa)oio de e!se


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Figura N°(

:i el se.i*o!d$*)o es >o.o(%!eo, la s$3e*ie e;$i3o)e!*ial ;$e 3asa 3o los*o!)a*)os a+b, e! la Fi($a 2, es)4 si)$ada 3e3e!di*$la.e!)e a la die**i6! del *a.3oel%*)i*o E y, 3o lo )a!)o, a la *oie!)e I& La di5ee!*ia de 3o)e!*ial e!)e los 3$!)os a yb 8VH9 es i($al a *eo&

:e *olo*a a>oa al se.i*o!d$*)o e! $! *a.3o .a(!%)i*o de i!d$**i6! B ≠ 1, *o.o se.$es)a e! la Fi($a 2& Co.o se sabe, sobe $!a *a(a ) ;$e se .$eve a $!a velo*idad* e! $! *a.3o .a(!%)i*o B, a*)a $!a 5$eza F, lla.ada $u"r+a !" ,or"n%+=

F ) 8* x B9

La die**i6! de es)a 5$eza F de3e!de del si(!o de la *a(a del 3o)ado y del 3od$*)ove*)oial de la velo*idad * y del *a.3o B& o lo )a!)o, si la velo*idad de los 3o)adoeses 3e3e!di*$la al *a.3o B, 3o a**i6! de la 5$eza de Loe!)z los 3o)adoes sedesv'a! e! die**i6! 3e3e!di*$la a * y B& o lo )a!)o, *o.o los ele*)o!es y los >$e*os)ie!e! )a!)o s$s velo*idades de aas)e *o.o s$s *a(as de si(!o *o!)aio, a.bos )i3osde 3o)adoes )e!de4! a se a*eleados e! el .is.o se!)ido 3o la 5$eza F& :e oi(i!a

$!a se3aa*i6! es3a*ial de las *a(as y a3ae*e $! *a.3o el%*)i*o, se 3od$*e e!)e los3$!)os a y b $!a di5ee!*ia de 3o)e!*ial V&, lla.ada “%"nin !" &a##”&

aa de)e.i!a la die**i6! y se!)ido de la 5$eza 3$ede! $sase vaias 5o.as= la e(lade la .a!o iz;$ieda3od$*)o ve*)oial 8* x B9&

E! el 3i.e *aso, se >a*e *oi!*idi el dedo '!di*e de la .a!o iz;$ieda *o! la die**i6! yse!)ido del *a.3o B y el dedo .edio *o! la die**i6! y se!)ido de la velo*idad de la3a)'*$la& El dedo 3$l(a i!di*a4 la die**i6! y se!)ido de la 5$eza sobe la 3a)'*$la,*o.o se .$es)a e! la Fi($a 0&

E! la e(la de la 3al.a, )a.bi%! 3aa .a!o iz;$ieda, las l'!eas de de!sidad de G$7o.a(!%)i*o debe! a)avesa ve)i*al.e!)e la 3al.a de la .a!o, los dedos '!di*e, .ayo,a!$la y .e


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*" BF' / - ) *" B

I0

-

V&

*

B

F' / 0) * BI

0

- V&

E! las Fi($as a9 y b9 se .$es)a la a**i6!de la 5$eza de Loe!)z 3aa $! >$e*o y 3aa $! ele*)6!& El *a.3o .a(!%)i*o B y la*oie!)e so! 3e3e!di*$laes e!)e s'& E! a.bos *asos los 3o)adoes ex3ei.e!)a4!$!a 5$eza 8F.9 ;$e los desvia4 >a*ia la *aa s$3eio de la .$es)a& ! vol)'.e)o$bi*ado e! los )e.i!ales a+b de)e.i!a4 la di5ee!*ia de 3o)e!*ial de Hall, V&& Lasi.3le obseva*i6! del se!)ido de deGexi6! 3e.i)e de)e.i!a el )i3o de se.i*o!d$*)o&

121- D"%"r'inacin !" #a %"nin !" &a##

To.a!do *o.o e5ee!*ia la Fi($a 2, la ex3esi6! de la de!sidad de *oie!)e J 3aa $!a*o!*e!)a*i6! de 3o)adoes ! se4=

yy n vqJJ ==

E! es)ado de e;$ilibio la 5$eza el%*)i*a sobe los 3o)adoes se e;$iliba4 *o! la5$eza de Loe!)z=

nq

J v

yy =

zyH BvqEq =

Des3e7a!do vy de la 3i.ea y ee.3laza!do e! la a!)eio, es$l)a=Co.o e! el .a)eial >ay dos *a.3os el%*)i*os 3ese!)es, $!o debido a la *oie!)e I xdado 3o=

nq

BJyE

zH =

µ σ nq

J

J E

yyy ==

y o)o debido al e5e*)o Hall=el *a.3o es$l)a!)e 5o.a4 *o! la die**i6! de la *oie!)e $! 4!($lo θ, lla.ado =“3ngu#o !" &a##”, *$yo valo es)4 dado 3o=

θ a* )(8 µ Bz9

K$ee.os e!*o!)a $!a ex3esi6! ;$e 3e.i)a *al*$la de la )e!si6! de Hall 8VH9=

Lab& De Ele*)o.a(!e)is.o I !ivesidad -a*io!al de T$7illo 4(i!a

FiguraFigura


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w

BzI R V

yHH =

w

BzI

nq

1 dBz

wd

I

nq

1

nq

dBzJydEV

yyHH ====

wd

I J

yy =

nq

BJyE

zH =

d

V E

HH =

La .a(!i)$d RH se de!o.i!a “con%an%" o co"7ci"n%" !" &a##”&

E! el *aso de $! .a)eial de )i3o -= RH +

1

nq

E! el *aso de $! .a)eial de )i3o = RH

1

pq

Co!o*ie!do el *oe*ie!)e de Hall se 3$ede *al*$la la *o!*e!)a*i6! de 3o)adoes de*a(a y de)e.i!a s$ si(!o& Del .is.o .odo, *o!o*ie!do 3aa $!a .$es)a el*oe*ie!)e de Hall y la *o!d$*)ividad se 3$ede *al*$la la .ovilidad de los 3o)adoes de*a(a debida al e5e*)o Hall= µ RH σ&

Has)a a>oa !o se >a )e!ido e! *$e!)a la dis)ib$*i6! es)ad's)i*a de los 3o)adoes de*a(a se(! las velo*idades& Co!sidea!do el .e*a!is.o de dis3esi6!, la ex3esi6! dela *o!s)a!)e de Hall se .odi*a=

RH + H&

1

nq

o e7e.3lo al dis3esase los 3o)adoes de *a(a 3o os*ila*io!es a*s)i*as de la ed*is)ali!a el 5a*)o H 8M?9π& E! *a.bio, e! el *aso de dis3esi6! 3o i.3$ezas i6!i*asse )ie!e H 2&&

:e 3$ede ex)e!de el *aso del e5e*)o Hall a $!a .$es)a de se.i*o!d$*)o do!de*oexis)e! ele*)o!es y >$e*os& E! ese *aso, el *oe*ie!)e de Hall se .odi*a4 as'=

RH 82M;9 8 3 µ30 + ! µ!0 9 83 µ3 ! µ!90

aa $! se.i*o!d$*)o i!)'!se*o ! 3 !i y el *oe*ie!)e se .odi*a as'=

RH 82M;9 8 µ3 + µ!9 !i 8µ3 µ!9

12.- Ap#icacion"

!a de las a3li*a*io!es del e5e*)o Hall e! se.i*o!d$*)oes *o!sis)e e! la de)e.i!a*i6!de la *o!*e!)a*i6! de 3o)adoes e! $!a .$es)a se.i*o!d$*)oa, o e! lade)e.i!a*i6! de la .ovilidad de los 3o)adoes&



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Dado ;$e el 3o)e!*ial de Hall, VH, es 3aa $! valo 7o de I 3o3o*io!al al *a.3o.a(!%)i*o B, 3$ede $)ilizase el e5e*)o Hall 3aa la .edi*i6! de *a.3os .a(!%)i*os&

Ta.bi%! es 3osible 5abi*a *i*$i)os .$l)i3li*adoes )i3o Hall, ya ;$e la )e!si6! de Halles 3o3o*io!al al 3od$*)o I&B& De es)e .odo, se 3$ede $sa $!a )e!si6! V2 3aa(e!ea la *oie!)e I y o)a )e!si6! V0 3aa (e!ea la i!)e!sidad de *a.3o B& La)e!si6! VH ;$e se desaolla e!)e las *aas de la .$es)a es 3o3o*io!al a I&B y 3o lo

)a!)o al 3od$*)o V2&V0& La desve!)a7a del .%)odo *o!sis)e e! ;$e VH es $!a )e!si6! e!(e!eal 3e;$ea'a 3o3o*io!al a la *oie!)e e! la*a(a& E! es)e *aso, la salida, el 3o)e!*ial de Hall, se4 3o3o*io!al a la 3o)e!*ia e! la*a(a&

INSTRUMENTOS 8 MATERIA,ES

2+ base 3aa .$es)as de 3eli*$las ;$e se !e*esi)a ob)e!e el e5e*)o Hall ve

($a -N2

Figura N°9=so3o)e de la .$es)a *o! s$ *able *o!e*)o de5e!ol3las)i*o8ba;$eli)a9

0+ a.3li*ado de vol)a7e de (a!a!*ia a3oxi.ada.e!)e 2111V ve ($a -N0

Figura N°:=a.3li*ado 5o.ado 3o dos a.3li*adoes

+ ele*)oi.4! /11.T .aa*a CE-CO



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+ F$e!)e de ele*)oi.4! :oild :)a)e Fil)eed 3owe :$33ly 8*a)alo(e -D@?+

1229& ve ($a -N

FiguraN°;= 5$e!)e del ele*)oi.4! la 3eilla sive 3aa *o!)ola lai!)e!sidad del *a.3o&

+ e6s)a)o de 01P & a.3eios de i!)e!sidad .a*a :a(e!)+Qel*> :*ie!)i*

:"oie ILL :A&

/+ F$e!)e de a 20 vol)ios ve ($a -N/

Figura N°


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?+ Tesl4.e)o de a!(o de .edida 0111.T 1/1&1 Fedei"se! &ve ($a -N?

Figura N°1>=)esla.e)o *o! s$ *o!exio! a *oie!)e y al se!so

+ :o3o)e de va;$eli)a 3aa a3li*a el *a.3o .a(!e)i*o ve ($a -N

Figura N°11? so3o)e de la ba;$eli)a 3aa $bi*alo al *a.3o .a(!%)i*o

METODO 8 ES@UEMA EPERIMENTA,

12- Di"o con%ruccin !"# ")uipo?

A!)es de 3o*ede a las .edi*io!es debe.os a)e!de los si($ie!)es 3$!)os=

:e elabo6 $! sis)e.a e! el *$al se )e!'a ;$e $bi*a $!a 3la*a 8sobe la*$al se *olo*6 :!O09 de .a!ea 3e3e!di*$la al *a.3o .a(!%)i*o& aa $!a .e7o .edi*i6! de la )e!si6! de Hall, se dise


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*Para la estructura que soporta la placa se tuvo que utilizar materiales

plásticos o diamagnéticos, dado el alto campo magnético al que se sometió la

misma.

Figura N°11= Ci*$i)o 3aa la .edi*io! de la )e!sio! de Hall&

.2- Proc"!i'i"n%o?

E!sa.bla.os el e;$i3o y dis3osi)ivos e! (e!eal, )al *o.o se .$es)a e! la ($a

-N20&

Figura N°1.= Es;$e.a del e!sa.blado del e;$i3o

aa el *ableado del dis3osi)ivo ex3ei.e!)al so! 3e*isas dos 5$e!)es de

ali.e!)a*i6! ;$e s$.i!is)a! la *oie!)e I al .6d$lo Hall y la *oie!)e

Lab& De Ele*)o.a(!e)is.o I !ivesidad -a*io!al de T$7illo 4(i!a ?


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(e!eadoa del *a.3o .a(!%)i*o e! el ele*)oi.4!& a ;$e la *oie!)e es elevada

se $)iliz6 $! e6s)a)o *o! el ! de evi)a sobe*ale!)a.ie!)o&

A!)es de so.e)e al .6d$lo de Hall a $! *a.3o .a(!%)i*o, ealiza la *oe**i6! del

3$!)o *eo= a3li*a.os $!a *oie!)e I >as)a ob)e!e $!a )e!si6! de Hall i($al a

*eo e! el vis$alizado del i!s)$.e!)o de .edi*i6! S e! *aso de ;$e la i!di*a*i6!

vai% des3$%s de des*o!e*)a la *oie!)e, *o!e*)a la *oie!)e !$eva.e!)e y

e3e)i la *oe**i6! del 3$!)o *eo&

!a vez )e!idas e! *$e!)a las i!di*a*io!es a!)eio.e!)e *i)adas, se 3o*ede4 a

.edi la )e!si6! de Hall V H , 3aa divesos valoes del *a.3o .a(!%)i*o a3li*ado

8lo *$al se e5e*)a vaia!do la *oie!)e ;$e ali.e!)a el ele*)oi.4!9& Los valoes

ex3ei.e!)ales se 3ese!)a! e! $!a (4*a lleva!do V H a ode!adas y el *a.3o

.a(!%)i*o B a3li*ado a las abs*isas& !a vez a7$s)ados di*>os valoes y

*al*$lado la 3e!die!)e, 3$ede ob)e!ese $! valo de la 3e!die!)e ;$e da4 $!a

a3oxi.a*i6! a la *o!s)a!)e de Hall R H del .a)eial, as' *o.o la de!sidad n

de 3o)adoes y de s$ !a)$aleza&

DATOS EPERIMENTA,ES

:i($ie!do el 3o*edi.ie!)o se


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VOLTAJE DE E-TRADA VOLTAJE DE :ALIDA

Fa!" #$illo Caballeo di*e!o >e.os .edido *a.3o y *oie!)e

dely zavala di*ea )a.bie! solo del 3i.eo 3o;a$e del se($!do ya !o d5$!*io!o el e;$i3o

I22.A

22.A

&+ CO-CL:IO-E:

E! el desaollo del a!4lisis ex3ei.e!)al se de)e.i!6UUUUUU

Todo es)o !os 3e.i)e *o!*l$i ;$e el *o!s)$i $! .edido de *a.3o

.a(!%)i*o *o! $! se!so de e5e*)o Hall es$l)a e! $!a a*)ividad 3ove*>osa

de!)o de $! *$so $!ivesi)aio de 5'si*a ex3ei.e!)al&

&+ A-EO

Co%o !"# ")uipo u%i#i+a!o "n "# "p"ri'"n%o?

A*'li*o 3olvo 3aa a*'li*oUUUUUUUUUUUUUUUUUU:M& &11

? e!osUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU&U:M& &11

0 ba;$eli)as de 89W89UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU

2 T$bo de al$.i!ioUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU:M& &11

Lab De Ele*)o.a(!e)is.o I !ivesidad -a*io!al de T$7illo 4(i!a 21

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