في الشكل المبين ادناه يوضح الفكرة العملية لتأثير هول وكما نلاحظ أن تيار كهربي يمر في الشريحة الموضوعة في مجال مغناطيسي عمودي على الشريحة للداخل ونفترض أن الشريحة تنقل التيار الكهربي من خلال شحنات موجبة، فيحدث ما يلي:
تتأثر الشحنة الموجبة بالقوة المغناطيسية Fm الناشئة عن المجال المغناطيسي الخارجي. ويكون اتجاه القوة إلى الأعلى حسب قاعدة فليمنج لليد اليمنى.
تنحرف الشحنات تحت تأثير القوة المغناطيسية للأعلى فتتراكم الشحنات الموجبة على الجانب العلوي للشريحة بينما تتراكم شحنات سالبة على الجانب السفلي للشريحة كما بالشكل.
يتولد مجال كهربي نتيجة وجود شحنات موجبة على جانب وشحنات سالبة على الجانب الآخر. تزداد شدة المجال الكهربي كلما ازدادت الشحنات المتراكمة.
ينشئ عن المجال الكهربي قوة كهربية في الأتجاه المعاكس للقوة المغناطيسية.
عندما تصبح قيمة القوة الكهربية تساوي القوة المغناطيسية تسير الشحنات الباقية في خط مستقيم بدون انحراف.
يتم قياس فرق الجهد بين طرفي الشريحة بتوصيل النقطتين a&c بجلفانوميتر حساس لقياس فرق الجهد والذي يعرف بفرق جهد هول V.
إذا كانت حاملات الشحنة سالبة فإن مؤشر الجلفانوميتر سينحرف في الاتجاه المعاكس وذلك لأن الشحنات السالبة تتحرك في عكس اتجاه التيار وستنحرف إلى الأعلى والشحنات الموجبة تتراكم في الأسفل.
كيف يمكن حساب قيمة فرق جهد هول؟
في حالة توازن القوة الكهربية مع القوة المغناطيسية تتحقق المعادلة التالية:
q v B = q E
E = v B
إذا كان عرض الشريحة (المسافة بين طرفي الشريحة) d ومن علاقة فرق الجهد والمجال الكهربي ينتج
V = E d = v B d (*)
من المعادلة السابقة نلاحظ أنه بقياس جهد هول في المختبر و سرعة الانجراف للشحنات إذا علمنا عرض الشريحه يمكن معرفة شدة المجال المغناطيسي المستخدم.
كيف يستخدم تأثير هول في شدة المجال المغناطيسى؟
عدد حاملات الشحنة لكل وحدة حجوم n يعرف بكثافة الشحنة. ويمكن حسابه من العلاقة بين التيار الكهربي وسرعة الانجراف I = n q v A ولاحظنا من قياس جهد هول يمكن ايجاد سرعة الانجراف وبالتعويض في العلاقة *
B=E /v v=I/n q A
B=E n q A / I
B:شدة المجال المغناطيسى بالتسلا
E:شدة المجال الكهربى بفولت لكل متر مربع E=v/d
A:مساحة اللوح بالمتر المربع
I:شدة التيار بالأمبير
n:كثافة الشحنة
q:مقدار الشحنة بالكولوم q=I t حيث t زمن مرور التيار
لمزيد من المعلومات والتفاصيل
http://www.hazemsakeek.com/Physics_L...lectures_4.htm
كيف يمكنني معرفة قوجة الجذب المغناطيسية لمغناطيس كهربائي ؟؟؟؟
محاضرة فى الفيزياء
