|
Mavzu: Xoll effekti va uning qo’llanish turlari reja
|
| bet | 2/4 | | Sana | 03.12.2023 | | Hajmi | 138,04 Kb. | | #110230 |
Bog'liq Kompiyuter injinering At-servis-fayllar.org 11-dars., 9-dars., 13-dars.B E qo‘shimcha maydon tok hosil qiluvchi Eo maydon
bilan qo‘shilib, natijalovchi E maydonni hosil qiladi. Ekvipotensial sirtlar har bir
nuqtada E vektoriga perpendikular yo‘nalganligidan, bu sirtlar burilib,
punktir bilan tasvirlangan holatni egallaydi. Dastlab, bir ekvipotensial sirtda yotgan
a1 va a2 nuqtalar endi turli ekvipotensial sirtlarda yotadi, binobarin, turli
potensialga ega bo‘ladi va endi ular orasidagi potensiallar farqi nolga teng
bo‘lmaydi. Shunday qilib, tok tashuvchilarning statsionar taqsimoti
vujudga kelganda Fe FL yoki Be E bo‘ladi. RH Xoll doimiysi zaryad
tashuvchilarning n —konsentratsiyasiga bog‘liq ekan. Bundan,
Xoll doimiysini tajribada o‘lchab, tok tashuvchilarning konsentratsiyasini
topish mumkin. Xoll effekti faqat elektron o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan
(metall va yarimo‘tkazgich) o‘tkazgichlardagina uchraydi. Elektrolitlar ion
o‘tkazuvchanlikka ega bo‘ladi, shu sababli ularda effekt sezilarli bo‘lmaydi, chunki
og‘ir ionlarning tezligi elektronlarnikidan ancha kichik bo‘ladi.
Xoll effektidan texnikada keng foydalaniladi. Masalan, X o l l
e l e k t r y u r i t u v c h I k u c h I d a t c h i k l a r i deb ataladigan mexanizmlar shular jumlasiga kiradi. Bunday datchiklarda magnit
maydon vujudga kelganda yoki zanjirda tok paydo bo‘lganda
potensiallar ayirmasi (EYK) hosil bo‘ladi. Datchiklar yordamida o‘zgarmas va
o‘zgaruvchan magnit maydonlarning induksiya vektorini o‘lchash, magnit
maydonning bir jinslimasligini o‘rganish, signallarni modullashtirish va
detektorlash, hatto tebranishlarni kuchaytirish va generatsiyalash mumkin.
Magnit maydonda harakatlanayotgan elektr zaryadga ta’sir etuvchi Lorens kuchining mavjudligi
X o l l e f f e k t i deb ataladigan hodisani izohlashga imkon beradi. Xoll effekti 1879-
yilda amerikalik fizik E.Xoll tomonidan kashf qilingan bo‘lib, uning fizik mazmuni quyidagidan
iborat. Metall yoki yarimo‘tkazgich plastinkani magnit maydonda shunday joylashtiraylikki,
bunda plastinkadan oqayotgan tok zichligi I va magnit maydon induksiya vektori B
o‘zaro perpendicular bo‘lsin. U holda tok hosil qilayotgan zaryadli zarralarga Lorens
kuchi ta’sir etib, zarralarni tok yo‘nalishiga perpendicular yo‘nalishda og‘diradi. Natijada
plastinkaning tok va magnit maydon yo‘nalishiga parallel M va N sirtlarida zaryadlar to‘plana
boshlaydi, sirtlar orasida U ϕ1—ϕ2 potensiallar ayirmasi hosil bo‘ladi . Uning kattaligi
U=RHihB
ifoda orqali topiladi, bu yerda: h —plastinkaning kengligi, RH— X o l l d o i m i y s i deb
ataladigan kattalik bo‘lib, uning qiymati plastinka materialiga bog‘liq. Xoll effektini metallarning
elektron nazariyasi asosida tushuntirish mumkin. Magnit maydon bo‘lmaganda plastinkadagi
tok 0 E elektr maydon bilan belgilanadi. Bu maydonning ekvipotensial sirtlari Eo
vektorga perpendikular tekisliklardan iborat. bir ekvipotensial sirtda yotgan a1 va a2
nuqtalardagi potensial ham bir xil va bu nuqtalar orasidagi potensiallar farqi nolga
teng. Agar plastinka metalldan yasalgan bo‘lsa, u holda tok tashuvchilar erkin elektronlar bo‘lib,
ularning tartibli harakat tezliklari u tok zichligi I vektori yo‘nalishiga qarama-qarshi
yo‘nalgan bo‘ladi. Magnit maydon kiritilganda har bir elektronga plastinkaning
M va N tomonlariga perpendikular bo‘lgan h tomoni bo‘ylab yo‘nalgan
L F Lorens kuchi ta’sir etadi. Natijada elektronlar plastinkaning yuqori (M ) sirti tomon og‘adi . Bu
hol M sirtda ortiqcha manfiy zaryadlarning, pastki N sirtda esa, mos holda, musbat
zaryadlarning to‘planishiga olib keladi. Demak, qo‘shimcha E elektr maydon hosil bo‘ladi. Bu
elektr maydonning zaryadga ta’sir etuvchi elektr kuchi magnit maydoni tomonidan shu
zaryadga ta’sir etuvchi Lorens kuchi bilan muvozanatlashgan vaqtdan boshlab, ko‘ndalang
yo‘nalishda zaryadlarning statsionar taqsimoti vujudga keladi. Eb qo‘shimcha maydon tok hosil
qiluvchi 0 E maydon bilan qo‘shilib, natijalovchi E maydonni hosil qiladi. Ekvipotensial sirtlar har
bir nuqtada E vektoriga perpendikular yo‘nalganligidan, bu sirtlar burilib, punktir bilan
tasvirlangan holatni egallaydi. Dastlab, bir ekvipotensial sirtda yotgan a1 va a2 nuqtalar endi turli
ekvipotensial sirtlarda yotadi, binobarin, turli potensialga ega bo‘ladi va endi ular orasidagi
potensiallar farqi nolga teng bo‘lmaydi. Shunday qilib, tok tashuvchilarning statsionar taqsimoti
vujudga kelganda Fe = FL yoki euB = eE bo‘ladi.
RH Xoll doimiysi zaryad tashuvchilarning n —konsentratsiyasiga bog‘liq ekan. Bundan,
Xoll doimiysini tajribada o‘lchab, tok tashuvchilarning konsentratsiyasini topish mumkin.
Xoll effekti faqat elektron o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan (metall va yarimo‘tkazgich)
o‘tkazgichlardagina uchraydi. Elektrolitlar ion o‘tkazuvchanlikka ega bo‘ladi, shu sababli ularda
effekt sezilarli bo‘lmaydi, chunki og‘ir ionlarning tezligi elektronlarnikidan
ancha kichik bo‘ladi. Xoll effektidan texnikada keng foydalaniladi. Masalan, X o l l
e l e k t r y u r i t u v c h i k u c h i d a t c h i k l a r i deb ataladigan mexanizmlar shular jumlasiga
kiradi. Bunday datchiklarda magnit maydon vujudga kelganda yoki zanjirda tok paydo bo‘lganda
potensiallar ayirmasi (EYK) hosil bo‘ladi. Datchiklar yordamida o‘zgarmas va o‘zgaruvchan
magnit maydonlarning induksiya vektorini o‘lchash, magnit maydonning bir jinslimasligini
o‘rganish, signallarni modullashtirish va detektorlash, hatto tebranishlarni kuchaytirish va
generatsiyalash mumkin.ta'siri, mohiyati quyidagicha: agar siz yarim o'tkazgichni joylashtirsangiz tashqi magnit maydonda zarb plitasi va undan uzoqroqqa o'ting tufayli, magnit maydon kesib o'tgan elektr maydon tomonidan hosil bo'lgan oqim Plitaning bir chetidan zaryadlarni harakatga keltirganda, ko'ndalang EMF Hall deb nomlangan potentsial farq. turli xil belgilarning tashuvchilariyarim o'tkazgichning bir xil tomoni, shuning uchun, Materialning elektr o'tkazuvchanligi turini o'zgartirib, Ikki gektar maydon jant orqali bog'langan suv namunasi oqim I, magnit maydon kuchlanishi taxminan 0,25 T. magnit maydonining kattaligi sarg'ish orqali oqayotgan tok oqimi.elektromagnit. B ta'siri, mohiyati quyidagicha: agar siz yarim o'tkazgichni joylashtirsangiz tashqi magnit maydonda zarb plitasi B va undan uzoqroqqa o'ting tufayli, magnit maydon kesib o'tgan elektr maydon tomonidan hosil bo'lgan oqim Plitaning bir chetidan zaryadlarni harakatga keltirganda, ko'ndalang EMF Hall deb nomlangan potentsial farq. turli xil belgilarning tashuvchilari yarim o'tkazgichning bir xil tomoni shuning uchun, Materialning elektr o'tkazuvchanligi turini o'zgartirib, Xol effektini batafsil ko'rsatilgan Ikki gektar maydon jant orqali bog'langan suv namunasi oqim I, magnit maydon kuchlanishi Hall effektini o'rganish uchun uskunalar: 1 - namuna uchun quvvat manbai, 2-millivoltmetr, 3 ta mos keladigan modul, o'rganilayotgan 4 ta namuna, 5-elektromagnitnit, 6 - elektromagnit quvvat manbai, 7 - ulanish simlari O'rnatish quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi:• Namunaviy quvvat manbai, namuna quvvatlanadi kuchlanishni barqarorlashtirish rejimiga kiritilgan GPS-3030D quvvat manbai.• Millivoltmetr.Zal EMFini o'lchash va zanjirni muvozanatlash uchun doimiylikni o'lchash rejimida ishlaydigan APPA201N multimetri bo'lmagan200mV chegarasida kuchlanish.
• Mos keladigan modul. Mos keladigan modul ulanishni ta'minlaydi vanamuna, o'lchash va etkazib berish moslamalari Hall effektini o'rganish uchun uskunalar: 1 – namuna uchun quvvat manbai, 2-millivoltmetr, 3 ta mos keladigan modul, o'rganilayotgan 4 ta namuna, 5-elektromagnit, 6 - elektromagnit quvvat manbai, 7 - ulanish simlari O'rnatish quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi:
• Namunaviy quvvat manbai, namuna quvvatlanadi kuchlanishni barqarorlashtirish rejimiga kiritilgan GPS-3030D quvvat manbai.
• Millivoltmetr.Zal EMFini o'lchash va zanjirni muvozanatlash uchun doimiylikni o'lchash rejimida ishlaydigan APPA201N multimetri bo'lmagan200mV chegarasida kuchlanish.
• Mos keladigan modul. Mos keladigan modul ulanishni ta'minlaydi vanamuna, o'lchash va etkazib berish moslamalari namunaning tashqi qismini joylashtirish uchun 12 mm balandlikdagi bo'shliq hosil bo'ladi.magnit maydonning intensivligi
|
| |
