ما هو تأثير القاعة: العمل وتجربتها

Hall Effect هي تقنية لقياس الجهد العرضي. تم اقتراحه من قبل Edwin Hall في عام 1879. والغرض من هذا التأثير هو دراسة سلوك التيار الذي يحمله الموصلات المعنية الموجودة في الدوائر. كما أنها تستخدم في العديد من مستشعرات التطبيقات مثل مستشعرات الضغط ، وأجهزة استشعار التيار ، إلخ ... لقياس شدة المجال المغناطيسي في الدائرة ، يتم استخدام مستشعرات تأثير القاعة. ينتج عن قياس هذا المجال المغناطيسي دراسة التيار في الموصل. ما هو تأثير هول؟ ينتج عن تدفق التيار في الموصل توليد القوة المستعرضة على الناقلات المتحركة التي تمتلك شحنات معينة. بمجرد تطبيق القوة ، يتم تشكيل التراكم عبر جوانب الموصل. وبالتالي ، ينتج عنه توليد الجهد. يُعرف هذا التأثير باسم تأثير هول لأن هذا الجهد مسؤول عن دراسة التيار المتطور في الموصلات. يمكن قياس هذا التأثير بنوع المستشعرات المعروفة باسم مستشعرات Hall Effect. مستشعر تأثير القاعة تستخدم هذه المستشعرات في قياس شدة المجال المغناطيسي. بمجرد اكتشاف المجال المغناطيسي في الدائرة ، يتم إنشاء جهد. يشار إلى هذا الجهد باسم Hall Voltage. هذا الجهد مسؤول عن الكشف عن كثافة التدفق المغناطيسي. تعمل هذه المستشعرات بشكل عام كمحولات طاقة خطية مبدأ العمل المبدأ المتضمن في مستشعر Hall Effect مشابه لمبدأ جهد القاعة. دعونا نفكر في موصل بشريط رفيع ويتم تزويده بمصدر كهربائي. بمجرد توفير التيار للموصل ، تتدفق الشحنة في اتجاه مستقيم في خط عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي للموصل. بهذه الطريقة ، سيتم جمع بعض الموجات الحاملة مثل الإلكترونات في جانب واحد من المجال.مستشعر تأثير القاعة الآن يتم تقسيم مستوى الموصل بطريقتين. يعمل أحد الجانبين بشكل إيجابي المشحون والآخر سالب الشحنة. بسبب هذا الاختلاف في الجهد ، يتم توليد الجهد. يشار إلى هذا بجهد القاعة. حتى يتم الحصول على التوازن ، تميل حاملات الشحنة إلى الانتقال من جانب إلى آخر. هذا يغير قيمة التدفق المغناطيسي. بمجرد أن يتوقف الفصل في الموصل ، يتم الحصول على قيمة كثافة التدفق المغناطيسي. بهذه الطريقة يعمل مستشعر تأثير القاعة. التجربة الآن دعونا نناقش تجربة تأثير القاعة الهدف: تحديد قيمة جهد القاعة الجهاز مطلوب اثنين من ملفات لولبية إمداد تيار مستمر أربعة مجسات متر جاوس رقمي جهاز تأثير هول مع مولد التيار الثابت (CCG) ، والمجسات ، ومقياس الفولتميتر الرقمي. النظرية عندما يتم توفير التيار الكهربائي للمادة الموصلة ويتم وضعه بين الملفات اللولبية الموجودة في الاتجاه العمودي للمجالات المغناطيسية. يتم إنشاء الجهد بسبب فرق الجهد عبر جوانب المادة. يُعرف هذا الجهد بجهد القاعة. هذا الجهد مسؤول عن تحديد نوع المادة.تأثير القاعة في الموصل المعادلة التي تحدد جهد القاعة هي حيث يكون "I" تيارًا ، ويمثل "B" المجال المغناطيسي ويشير "t" إلى سمك المادة.هنا يمثل RH معامل جهد القاعة. الإجراء: إنشاء اتصال بين المصدر الحالي الذي يكون ثابتًا مع الملفات اللولبية. يتم توفير مجموعة من أربعة مجسات الاتصال مع gaussmeter ويتم الاحتفاظ بها بين الملفات اللولبية. المصدر: تغيير التيار الموجود في الملفات اللولبية بكمية ثابتة معينة من فترات التيار من خلال قيم معينة. باستخدام مقياس الجاوس ، يتم تدوين القراءات ، ثم إيقاف تشغيل مفتاح العداد ومصدر التيار. ثم يتم تشغيل المقبض باتجاه الحد الأدنى لقيمة التيار. يتم تثبيت مسبار القاعة على حامل الخشب. ثم يتم توصيل زوج من الأسلاك المتوفرة باللون الأخضر بـ CCG. الزوج المتبقي من الأسلاك الحمراء متصل بالفولتميتر في جهاز القاعة ، استبدل المجسات بمسبارات الجهاز. احتفظ بالمواد المطلوب تحديدها بين أطراف الملفات اللولبية ، ثم قم بتشغيل الأجهزة المتصلة المعنية ، وقم بزيادة قيمة التيار من CCG. إلى المجال المغناطيسي الحالي ، قم بقياس القيم المختلفة لجهد القاعة ، ويمكن قياس سماكة العينة الموضوعة بواسطة جهاز يسمى مقياس اللولب ، ثم حساب معامل القاعة وتركيز الناقل. جهد القاعة = ________ معامل قاعة المادة الموضوعة = _________ تطبيقات تأثير القاعة هناك تطبيقات مختلفة لتأثير القاعة. يتم سرد بعض منها على النحو التالي: يتم استخدام المجسات الموجودة في أجهزة القاعة في مقاييس المغناطيسية. الأجهزة التي تؤدي تأثير Hall تكون محصنة ضد الغبار والأوساخ وما إلى ذلك ... وبالتالي يمكن استخدام هذه الأجهزة كعناصر استشعار في الموضع في حساس الكتروني آخر وهو مفيد جدا في استشعار المجال المغناطيسي للتطبيقات الصناعية ويمكن استخدام المستشعر الذي يمتلك تأثير هول في السيارات للكشف عن مستويات الوقود وهذه المستشعرات مفيدة في الالكترونيات الرقمية وبهذه الطريقة هناك العديد من التطبيقات المتضمنة في الجهاز والتي تؤدي تأثير هول ، بشكل عام يوجد نوعان من أجهزة الاستشعار بناءً على العلاقة الموجودة بين كثافة التدفق المغناطيسي و جهد القاعة ، وهما مستشعرات خطية ومستشعرات عتبة. في هذه المستشعرات ، إذا كانت العلاقة بين التدفق المغناطيسي والجهد المتولد عند الخرج خطية ، يتم تعريف المستشعرات على أنها مستشعرات خطية. ولكن في مستشعرات العتبة ، لكل قيمة لكثافة التدفق المغناطيسي ، لوحظ انخفاض في الجهد المتولد عند الخرج. هل يمكنك الآن وصف نوع المستشعر المفضل على نطاق واسع للتطبيقات الإلكترونية الرقمية؟

اترك رسالة 

قائمة الرسالة