Tarea Efecto Hall

EFECTO HALL

GONZALO ANDRES CARDENAS SANCHEZ - 1522245 WILLMER ALEXANDER CULTID REINA - 1628735 CRISTHIAN DANIEL CHAVES ARROYO - 1725796

TAREA PREPARACIÓN EFECTO HALL

PH.D. NELSON PORRAS MONTENEGRO

UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA CALI 2018

TAREA PREPARACIÓN EFECTO HALL 1. Encuentre que la expresión para el campo magnético creado por una corriente I que circula por un solenoide de N espiras y longitud L con radio de espira a=0.1L, en un punto sobre el eje del solenoide dentro de la región media, está dada por la expresión:

Calcule el valor del campo magnético (en microteslas) si N=200 espiras, L de 0.2 m, I=5 amperios. 2 Calcule el valor del campo magnético (en microteslas) de una bobina de radio a=0.1 m que tiene 50 espiras por la que se hace pasar una corriente de 4 amperios. 3. Dos bobinas de estas, cuyos planos están separados entre sí una distancia d igual a su radio a, crean una campo uniforme cerca del punto equidistante entre las dos, y cuya magnitud está dada por a ecuación (3). Hacer una gráfica de B en función de la distancia x a lo largo del eje común, entre los límites x=-0.1m y x=+0.1 m tomando como x=0 el punto equidistante entre los planos de las bobinas. 4. De acuerdo con la expresión para el Voltaje Hall, ecuación (6), que aparece en una sonda Hall de material Cobre (capa delgada de cobre densidad de portadores de carga n= 8.4*10^22 electrones/cm^3 . y de espesor de 50 nm) cuando se coloca en un campo magnético uniforme de intensidad 1 Tesla, calcule el valor de VH si la corriente I que se hace circular por la sonda es de 1 mA. 5. Identifique cada una de las magnitudes físicas que Ud. va a medir en este experimento. ¿Cuáles son las magnitudes físicas definidas en la ecuación que describe el fenómeno físico?. Si no coinciden, explique cómo va a obtener las magnitudes físicas de la ecuación para explicar el fenómeno en estudio

SOLUCIÓN.

1. El campo magnético cuando N=200 espiras, L de 0.2 m e I=5 amperios. será:

 B  =

(4π x10−7 )(200) (5 A) 0.2m

−3

= 6.28 x10

T 

2. El campo magnético cuando N=50 espiras,a=0.1m => L de 0.2 m e I=4 amperios. será:  B  =

(4π x10−7 )(50) (4 A) 0.2m

−3

= 1.257 x10

T 

3. Por la configuración del enunciado la expresión matemática a usar es:

Tomando como límites de posición respecto al eje los valores y= ± 0.1m , tomando como centro de coordenadas el punto equidistante entre los dos centros de las dos bobinas (y=0) y reemplazando los valores del enunciado, se obtuvo los siguientes datos para diferentes valores de d, a un paso de 0,01.

Cuando la bobinas se alejan

Cuando las bobinas se acercan

4. 22

n = 8.4x 10

3

e/cm

−9

w = 50 nm = 50x 10

−7

m =50x 10

cm

B = 1T −3

I = 1mA = 1x 10 −19

e = 1.6 x 10

V  H 

=

A

C 

I *B  N *e*w

−3

V  H 

=

V  H  =

(1 x10 )(1) 22

−19

(8 x10 )(1.6 x10

−7

)(50 x10 )

5. Las magnitudes físicas que mediremos en este experimento son las siguientes:  I SH 

= corriente por la lámina.

 B

= campo magnético

V  H 

= voltaje Hall