Hall-ov efekt i senzori temeljeni na njemu

Hall-ov efekt i senzori temeljeni na njemuHallov efekt otkrio je 1879. godine američki znanstvenik Edwin Herbert Hall. Njegova je suština sljedeća. Ako strujna struja prolazi kroz vodljivu ploču i magnetsko polje je usmjereno okomito na ploču, tada se napon pojavljuje u smjeru koji je poprečno na struju (i smjer magnetskog polja): Uh = (RhHlsinw) / d, gdje je Rh koeficijent Hall, koji ovisi o materijalu vodiča; H je jakost magnetskog polja; I struja u vodiču; w kut između smjera struje i vektora indukcije magnetskog polja (ako je w = 90 °, sinw = 1); d je debljina materijala.

Hall senzor ima prorezni dizajn. Poluvodič je smješten na jednoj strani utora, kroz koji struja teče kada je paljenje uključeno, a s druge strane, stalni magnet.

U magnetskom polju na pokretne elektrone utječe sila. Vektor sile okomit je na smjer magnetske i električne komponente polja.

Ako se poluvodička rezina (na primjer, iz indijevog arsenida ili indijevog antimonida) uvede u magnetsko polje indukcijom u električnu struju, tada nastaje potencijalna razlika na stranama, okomito na smjer struje. Hallov napon (Hall EMF) proporcionalan je struji i magnetskoj indukciji.

Između ploče i magneta postoji jaz. U praznini senzora je čelični ekran. Kada u praznini nema zaslona, ​​magnetsko polje djeluje na poluvodičku ploču i uklanja se potencijalna razlika s njega. Ako je ekran u praznini, tada se magnetske sile zatvaraju kroz ekran i ne djeluju na ploču, u tom slučaju se razlika potencijala ne pojavljuje na ploči.

Integrirani krug pretvara razlike potencijala stvorene na ploči u negativne naponske impulse određene vrijednosti na izlazu senzora. Kad se ekran nalazi u razmaku senzora, bit će napona na njegovom izlazu, ako nema zaslona u razmaku senzora, tada je napon na izlazu senzora blizu nule ...

 

Car - elektrofore

Car - elektroforeU ljeto 1814. godine Napoleonov pobjednik sve ruski car Aleksandar Prvi posjetio je nizozemski grad Haarlem. Ugledni gost pozvan je u lokalnu akademiju. Ovdje je, kako je historiograf napisao, "Veliki električni stroj prije svega privukao pažnju Njegovog Veličanstva." Napravljeno 1784. godine. automobil je zaista ostavio veliki dojam. Dva staklena diska promjera visine osobe rotiraju se na zajedničkoj osi uz trud četiri osobe. Električna energija trenja (triboelektričnost) isporučena je za punjenje baterija Leiden-ovih kanti s dvije žlice, kondenzatora toga vremena. Iskre su iz njih dosezale duljinu veću od pola metra, u što je car bio uvjeren.

Njegova reakcija na ovo srednjoeuropsko čudo tehnologije bila je više nego suzdržana. Aleksandar je od djetinjstva bio poznat s još većim strojem i to je davalo više tih iskre. Napravljeno je. još ranije 1777. u svojoj domovini u Sankt Peterburgu bilo je jednostavnije, sigurnije i zahtijevalo je manje slugu nego Nizozemci. Carica Katarina II u nazočnosti svojih unuka zabavljala se uz pomoć ovog stroja električnim eksperimentima u Carskoye Selu. Potom je ona, kao rijedak eksponat, prebačena u St. Petersburg Kunstkamera, a zatim je nekim nalogom izvedena van i tragovi su joj se izgubili.

Aleksandru je prikazana tehnika jučerašnjeg dana. Načelo stvaranja električne energije trenjem ne primjenjuje se više od 200 godina, dok se ideja koja stoji na osnovi domaćeg stroja još uvijek koristi u modernim laboratorijima škola i sveučilišta u svijetu. Ovaj je princip - elektrostatička indukcija - u Rusiji otkrio i prvi opisao ruski akademik, čije ime malo ljudi zna, a to je nepravedno. Želim podsjetiti na ovo sadašnjoj generaciji ...

 

U skoroj budućnosti svi će kabeli za napajanje biti izrađeni od supravodljivih materijala

Načelo superprovodljivosti. Učinak magnetskog polja Protok struje u vodičima uvijek je povezan s gubicima energije, tj. s prijelazom energije iz električne u toplinsku. Taj je prijelaz nepovratan, obrnuti prijelaz povezan je samo s završetkom rada, jer termodinamika o tome govori. Postoji, međutim, mogućnost pretvaranja toplinske energije u električnu energiju i korištenjem tzv termoelektrični učinak, kada se koriste dva kontakta dva vodiča, od kojih se jedan zagrijava, a drugi hladi.

Zapravo, i ta činjenica je iznenađujuća, postoji niz provodnika u kojima, pod određenim uvjetima, nema gubitka energije tijekom protoka struje! U klasičnoj fizici taj je učinak neobjašnjiv.

Prema klasičnoj elektroničkoj teoriji, gibanje nosača naboja događa se u električnom polju ravnomjerno ubrzanim sve dok se ne sudari sa strukturnim nedostatkom ili s vibracijom rešetke. Nakon sudara, ako je neelastičan, poput sudara dvije plastične kugle, elektron gubi energiju, prenoseći ga u rešetku metalnih atoma. U ovom slučaju, u principu, ne može biti supravodljivosti.

Ispada da se superprovodnost pojavljuje tek kad se uzmu u obzir kvantni efekti. Teško je to zamisliti Mala ideja mehanizma supravodljivosti može se dobiti iz slijedećih razmatranja ...

 

Kako biljke reagiraju na električnu energiju

Kako biljke reagiraju na električnu energijuZa početak, poljoprivredna industrija je potpuno uništena. Što slijedi? Je li vrijeme za prikupljanje kamenja? Je li vrijeme da ujedinimo sve kreativne snage kako bi seljanima i ljetnim stanovnicima dali nove proizvode koji će dramatično povećati produktivnost, smanjiti ručni rad, pronaći nove načine u genetici ... Predlažem čitateljima časopisa da budu autori naslova "Za selo i ljetne stanovnike". Počet ću s dugogodišnjim radom "Električno polje i produktivnost".

Godine 1954., kad sam bio student na Vojnoj akademiji za komunikacije u Lenjingradu, strastveno me je oduševio proces fotosinteze i proveo zanimljiv test s uzgojem luka na prozorskom prozoru. Prozori sobe u kojoj sam živjela bili su okrenuti sjeveru i zato žarulje nisu mogle primiti sunce. Posadio sam pet lukovica u dvije izdužene kutije. Zemlju je odnio na istom mjestu za obje kutije. Nisam imao gnojiva, tj. stvoreni su isti uvjeti za uzgoj. Iznad jedne kutije na vrhu, na udaljenosti od pola metra (Sl. 1), stavio sam metalnu ploču na koju sam pričvrstio žicu iz visokonaponskog ispravljača + 10 000 V, a u zemlju ovog kutija ubačen je čavao na koji sam spojila žicu "-" s ispravljača.

Učinio sam to tako da, prema mojoj teoriji katalize, stvaranje visokog potencijala u biljnoj zoni dovodi do povećanja dipolnog momenta molekula uključenih u reakciju fotosinteze, a crtaju se probni dani. Za dva tjedna otkrio sam ...

 

Kako ne pokvariti svoje zdravlje u potrazi za uštedom energije

Kako ne pokvariti svoje zdravlje u potrazi za uštedom energijeU literaturi uvijek postoji tema uštede električne energije i produljenja života žarulja sa žarnom niti. U većini članaka predlaže se vrlo jednostavna metoda - prebacivanje poluvodičke diode uzastopno svjetiljkom.

Ova se tema više puta pojavila u časopisima "Radio", "Radioamater", nije zaobišla "Radioamator" [1-4]. Nude širok izbor rješenja: od jednostavnog uključivanja diode u seriju s uloškom [2], teške proizvodnje „tableta“ [1] i „propisivanja sijalice sa aspirinom“ [3] do izrade „kapice za adapter“ [4]. Osim toga, na stranicama „ "Radioamator" "pokreće tihu raspravu o tome čija je" pilula "bolja i kako je" progutati ".

Autori su se dobro brinuli o „zdravlju“ i „trajnosti“ žarulje sa žarnom niti i potpuno zaboravili na svoje zdravlje i zdravlje svoje obitelji. "Što je?" - pitaš. Upravo u onim istim treptajima koji sugeriraju maskiranje uz pomoć "mliječnog" sjenila [3].Možda će se stvoriti iluzija smanjenja treptaja, ali to ih neće učiniti manjim, a njihov se negativni utjecaj neće smanjiti.

Dakle, možemo odabrati ono što je važnije: zdravlje žarulje ili naše? Je li prirodna svjetlost bolja od umjetne? Naravno! Zašto? Može biti puno odgovora. I jedan od njih - umjetna rasvjeta, na primjer, žarulje sa žarnom niti treperi frekvencijom od 100 Hz. Obratite pozornost na 50 Hz, kao što se ponekad pogrešno vjeruje, odnosi se na frekvenciju električne mreže. Zbog inercije našeg vida ne primjećujemo bljeskove, ali to uopće ne znači da ih ne opažamo. Utječu na organe vida i, naravno, ljudski živčani sustav. Umorimo se brže ...

 

Što je električna energija?

alt

Unatoč neospornim uspjesima suvremene teorije elektromagnetizma, stvaranju na njenoj osnovi područja poput elektrotehnike, radio inženjerstva, elektronike, nema razloga ovu teoriju smatrati potpunom.

Glavni nedostatak postojeće teorije elektromagnetizma je nedostatak koncepata modela, nerazumijevanje suštine električnih procesa; otuda praktična nemogućnost daljnjeg razvoja i poboljšanja teorije. A iz ograničenja teorije proizlaze i mnoge primijenjene poteškoće.

Nema razloga da se teorija o elektromagnetizmu smatra visinom savršenstva. U stvari, teorija je nagomilala brojne propuste i izravne paradokse za koje su izmišljena vrlo nezadovoljavajuća objašnjenja ili takvih objašnjenja uopće nema.

Na primjer, kako objasniti da se dva međusobno nepomična identična naboja, koja bi se prema Kulombovom zakonu trebala odbiti jedna od druge, zapravo privlače ako se kreću zajedno s relativno davno napuštenim izvorom? Ali oni privlače, jer sada su to struje, a privlače se identične struje, a to je eksperimentalno dokazano.

Zašto se energija elektromagnetskog polja po jedinici duljine vodiča sa strujom koja generira to magnetsko polje teži do beskonačnosti ako se povratni vodič vodi dalje? Ne energija cijelog vodiča, već točno po jedinici duljine, recimo, jednog metra? ...

 

Do povijesti električne rasvjete

altOva priča započinje temom koja je jako udaljena od struje, što potvrđuje činjenicu da u znanosti nema sekundarnog ili neperspektivnog za proučavanje. 1644. god Talijanski fizičar E. Toricelli izumio je barometar. Uređaj je bio staklena cijev dugačka oko metar sa zapečaćenim krajem. Drugi kraj bio je natopljen u šalicu žive. U epruveti živa nije potonula u potpunosti, ali nastala je takozvana "toricellovska praznina", čiji je volumen varirao zbog vremenskih uvjeta.

U veljači 1645 Kardinal Giovanni de Medici naredio je da se nekoliko takvih cijevi postavi u Rimu i stavi pod nadzor. To je iznenađujuće iz dva razloga. Toricelli je bio student G. Galileoa, koji se posljednjih godina osramotio zbog ateizma. Drugo, vrijedna ideja uslijedila je od katoličkog hijerarha i od tada počinju barometrijska opažanja ...

 

Povijest paradoksa elektrotehnike

alt Ako sastavite električni krug iz izvora struje, potrošača energije i žica koje ih povezuju, zatvorite, tada će duž ovog kruga strujati električna struja. Razumno je pitati: "I u kojem smjeru?" Udžbenik o teorijskim osnovama elektrotehnike daje odgovor: "U vanjskom krugu struja teče od plus izvora energije do minusa, a u unutrašnjosti izvora od minus do plusa."

Je li tako? Podsjetimo da je električna struja uređeno kretanje električno nabijenih čestica. Oni u metalnim vodičima su negativno nabijene čestice - elektroni. Ali elektroni u vanjskom krugu kreću se upravo suprotno od minus izvora do plusa. To se može dokazati vrlo jednostavno. Dovoljno je u gornji krug staviti elektroničku svjetiljku - diodu.Ako je anoda žarulje pozitivno nabijena, tada će struja u krugu biti, ako je negativna, tada neće biti struje. Podsjetimo da suprotne optužbe privlače, i poput optužbi odbijaju. Stoga pozitivna anoda privlači negativne elektrone, ali ne i obrnuto. Zaključujemo da za smjer električne struje u znanosti o elektrotehnici uzimaju smjer koji je suprotan gibanju elektrona.

Odabir smjera suprotnog postojećeg ne može se nazvati inače paradoksalnim, ali razlozi takvog odstupanja mogu se objasniti ako pratimo povijest razvoja elektrotehnike kao znanosti.

Među mnogim teorijama, ponekad čak i anegdotskim, pokušavajući objasniti električne fenomene koji su se pojavili u zoru znanosti o električnoj energiji, posvetimo se dvije glavne ...