Консультация № 179986
22.09.2010, 08:10
42.57 руб.
0 2 2
Решите плиз.
Полупроводник в виде тонкой пластины шириной 2 см и длиной 10 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости пластины. К концам пластины по направлению длины приложено постоянное напряжение 150 В. Определить холловскую разность потенциалов на гранях пластины, если постоянная Холла равна 0,1 м3/Кл, удельное сопротивление равно 0,3 Ом м.

Обсуждение

давно
Академик
324866
619
22.09.2010, 10:04
общий
это ответ
Здравствуйте, Flavi49.
При помещении полупроводника в магнитное поле носители тока, перемещаюшиеся под действием приложенной к нему разности потенциалов, будут отклоняться в поперечном направлении. Это отклонение, вызванное силой Лоренца, приведет к "накоплению" заряда на боковой поверхности образца, причем создаваемое в результате этого напряжение (холловская разность потенциалов) действием своим будет уравновешивать силу Лоренца. Холловская разность потенциалов определяется соотношением:
Uн=RнBjl
Плотность тока j найдем, воспользовавшись законом Ома в дифференциальной форме:
j=yE, где Е - напряженность поля в образце.
Считая поле в образце однородным, можно написать E=U/L и тогда
j=yU/L
Подставив плотность тока в выражение получим:
Uн=Rн*B*l*y*U/L
Удельная проводимость равна:
y=1/[$961$]
Тогда получим:
Uн=Rн*B*l*U/(L*[$961$])
Вычислим искомую величину:
Uн=0.1*0.1*0.02*150/(0.1*0.3)=1 (В)
Удачи
5
давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
22.09.2010, 10:56
общий
это ответ
Здравствуйте, Flavi49.

Дано: l = 2 см = 0,02 м, L = 10 см = 0,1 м, U = 150 В, B = 0,1 Тл, RH = 0,1 м3/Кл, ρ = 0,3 Ом • м.
Определить: ∆φ.



Если поместить полупроводник в магнитное поле (рисунок), носители тока (например, электроны в проводнике n–типа), перемещающиеся под действием разности потенциалов U, будут отклоняться в поперечном направлении. Отклонение, вызванное силой Лоренца, приведет к накоплению зарядов противоположных знаков на боковых поверхностях пластины, причем создаваемая в результате этого холловская разность потенциалов ∆φ своим действием будет уравновешивать силу Лоренца.

Преобразуем известную формулу ∆φ = RHBI/d, где d = S/l – толщина пластины, S – площадь поперечного сечения пластины, учитывая, что I = U/r, где r = ρL/S – сопротивление полупроводника, следующим образом:
∆φ = RHBI/d = RHBU/(rd) = RHBU/(ρL/S • S/l) = RHBUl/(ρL). (1)

Подставляя в выражение (1) численные значения величин, получаем
∆φ = 0,1 • 0,1 • 150 • 0,02/(0,3 • 0,1) = 1 (В).

Ответ: 1 В.

С уважением.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа