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Flashcard FC785522

O que gera a tensão Hall em um condutor e como sua polaridade revela o tipo de portador?

Eletromagnetismo

Instituto AOCP · 2024

De acordo com o assunto Física: Eletromagnetismo, responda:

O que gera a tensão Hall em um condutor e como sua polaridade revela o tipo de portador?
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Resposta

Tensão gerada pelo desvio lateral das cargas devido à força de Lorentz; a polaridade indica o sinal dos portadores (negativa para elétrons, positiva para lacunas).

Explicação:
A corrente produz portadores em movimento, um campo magnético perpendicular exerce a força de Lorentz e desvia essas cargas para faces opostas, criando um campo elétrico transversal que, em equilíbrio, equilibra a força magnética. O coeficiente de Hall é \(R_H=\dfrac{E_y}{J_x B}=\dfrac{1}{nq}\) e a tensão medida entre faces é \(V_H=R_H\frac{I\,B}{t}\).

Exemplo:
Considere um material com \(n=1\times10^{22}\,\mathrm{m^{-3}}\), portador elétron \(q=-1.6\times10^{-19}\,\mathrm{C}\), corrente \(I=0.01\,\mathrm{A}\), campo \(B=0.2\,\mathrm{T}\) e espessura \(t=0.0005\,\mathrm{m}\).
\(R_H=\dfrac{1}{nq}=\dfrac{1}{(1\times10^{22})(-1.6\times10^{-19})}=-6.25\times10^{-4}\,\mathrm{m^3/C}\)
\(V_H=R_H\frac{I B}{t}=(-6.25\times10^{-4})\dfrac{0.01\cdot0.2}{0.0005}=-2.5\times10^{-3}\,\mathrm{V}\)
A tensão negativa indica que os portadores são elétrons, ou seja, o potencial na face onde se acumulam é negativo em relação à face oposta.





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