Efeito Hall e sensores baseados nele

Efeito Hall e sensores baseados neleO efeito Hall foi descoberto em 1879 pelo cientista americano Edwin Herbert Hall. Sua essência é a seguinte. Se uma corrente é passada através de uma placa condutora e um campo magnético é direcionado perpendicularmente à placa, a tensão aparece na direção transversal à corrente (e na direção do campo magnético): Uh = (RhHlsinw) / d, em que Rh é o coeficiente de Hall, dependendo do material do condutor; H é a força do campo magnético; Eu é a corrente no condutor; w é o ângulo entre a direção da corrente e o vetor de indução do campo magnético (se w = 90 °, sinw = 1); d é a espessura do material.

O sensor Hall possui um design com fenda. Um semicondutor está localizado em um lado do slot, através do qual a corrente flui quando a ignição é ligada e, por outro lado, um ímã permanente.

Em um campo magnético, os elétrons em movimento são afetados por uma força. O vetor de força é perpendicular à direção dos componentes magnéticos e elétricos do campo.

Se uma bolacha semicondutora (por exemplo, de arseneto de índio ou antimoneto de índio) é introduzida em um campo magnético por indução em uma corrente elétrica, surge uma diferença de potencial nos lados, perpendicular à direção da corrente. A tensão do Hall (Hall EMF) é proporcional à corrente e à indução magnética.

Há um espaço entre a placa e o ímã. No espaço do sensor há uma tela de aço. Quando não há tela na lacuna, um campo magnético atua na placa semicondutora e a diferença de potencial é removida dela. Se a tela estiver no espaço, as linhas de força magnéticas fecham-se através da tela e não atuam na placa; nesse caso, a diferença de potencial não ocorre na placa.

O circuito integrado converte a diferença de potencial criada na placa em pulsos de tensão negativos de um determinado valor na saída do sensor. Quando a tela estiver no espaço do sensor, haverá tensão na saída, se não houver tela no espaço do sensor, a tensão na saída do sensor será próxima de zero ...

 

Czar - eletróforo

Czar - eletróforoNo verão de 1814 O vencedor de Napoleão, imperador russo Alexander the First, visitou a cidade holandesa de Haarlem. O convidado ilustre foi convidado para a academia local. Aqui, como escreveu o historiador, "a grande máquina elétrica atraiu a atenção de Sua Majestade". Feito em 1784. o carro realmente causou uma grande impressão. Dois discos de vidro com um diâmetro da altura de uma pessoa giraram em um eixo comum pelo esforço de quatro pessoas. A eletricidade de atrito (triboeletricidade) foi fornecida para carregar a bateria de latas de dois Leiden, capacitores da época. Faíscas deles atingiram um comprimento de mais de meio metro, do qual o imperador estava convencido.

Sua reação a esse milagre da tecnologia na Europa Central foi mais do que contida. Desde a infância, Alexander estava familiarizado com uma máquina ainda maior, e isso dava mais faíscas. Foi feito. ainda mais cedo em 1777. em sua terra natal em São Petersburgo, era mais simples, mais seguro e exigia menos empregados do que os holandeses. A imperatriz Catarina II, na presença de seus netos, entreteve-se com a ajuda desta máquina através de experimentos elétricos em Tsarskoye Selo. Então, como uma exposição rara, ela foi transferida para o Kunstkamera de São Petersburgo; depois, por alguma ordem, ela foi retirada de lá e seus vestígios foram perdidos.

Alexander foi mostrado a técnica de anteontem. O princípio de gerar eletricidade por atrito não é aplicado há mais de 200 anos, enquanto a idéia subjacente à máquina doméstica ainda é usada em modernos laboratórios de escolas e universidades do mundo. Esse princípio - indução eletrostática - foi descoberto e descrito pela primeira vez na Rússia pelo acadêmico russo, cujo nome poucas pessoas sabem, e isso é injusto. Quero lembrar sobre isso para a geração atual ...

 

Num futuro próximo, todos os cabos de energia serão feitos de materiais supercondutores

O princípio da supercondutividade. Efeito de campo magnético O fluxo de corrente nos condutores está sempre associado a perdas de energia, ou seja, com a transição de energia elétrica para térmica. Essa transição é irreversível, a transição reversa está associada apenas à conclusão do trabalho, pois a termodinâmica fala disso. Existe, no entanto, a possibilidade de converter energia térmica em energia elétrica e usar o chamado efeito termoelétrico, quando dois contatos de dois condutores são usados, um dos quais é aquecido e o outro é resfriado.

De fato, e esse fato é surpreendente, existem vários condutores nos quais, sob certas condições, não há perda de energia durante o fluxo de corrente! Na física clássica, esse efeito é inexplicável.

De acordo com a teoria eletrônica clássica, o movimento de um portador de carga ocorre em um campo elétrico acelerado uniformemente até colidir com um defeito estrutural ou com uma vibração da rede. Após uma colisão, se for inelástico, como uma colisão de duas bolas de plasticina, um elétron perde energia, transferindo-o para uma treliça de átomos de metal. Nesse caso, em princípio, não pode haver supercondutividade.

Acontece que a supercondutividade aparece apenas quando os efeitos quânticos são levados em consideração. É difícil imaginar isso. Uma leve idéia do mecanismo de supercondutividade pode ser obtida das seguintes considerações ...

 

Como as plantas respondem à eletricidade

Como as plantas respondem à eletricidadePara começar, a indústria agrícola está completamente destruída. O que vem a seguir? Está na hora de coletar pedras? É hora de unir todas as forças criativas para dar aos aldeões e residentes de verão os novos produtos que aumentarão drasticamente a produtividade, reduzirão o trabalho manual, encontrarão novos caminhos em genética ... Eu sugiro que os leitores da revista sejam autores do título "Para os moradores da vila e do verão". Começarei com o trabalho de longa data "Campo elétrico e produtividade".

Em 1954, quando eu era estudante da Academia Militar de Comunicações de Leningrado, fui apaixonada pelo processo de fotossíntese e conduzi um teste interessante com cebolas crescentes no peitoril da janela. As janelas da sala em que eu morava estavam voltadas para o norte e, portanto, as lâmpadas não podiam receber o sol. Plantei cinco lâmpadas em duas caixas alongadas. Ele levou a terra no mesmo lugar para as duas caixas. Eu não tinha fertilizantes, ou seja, foram criadas as mesmas condições para o cultivo. Acima de uma caixa no topo, a uma distância de meio metro (Fig. 1), coloquei uma placa de metal na qual prendi um fio de um retificador de alta tensão + 10.000 V e um prego foi inserido no chão desta caixa, ao qual eu conectei um fio “-” do retificador.

Fiz isso para que, de acordo com minha teoria da catálise, a criação de um alto potencial na zona da planta leve a um aumento no momento dipolar das moléculas envolvidas na reação da fotossíntese, e os dias de teste sejam desenhados. Dentro de duas semanas eu descobri ...

 

Como não estragar sua saúde na busca de economia de energia

Como não estragar sua saúde na busca de economia de energiaNa literatura, há sempre um tema para economizar eletricidade e prolongar a vida útil das lâmpadas incandescentes. Na maioria dos artigos, é proposto um método muito simples - alternar um diodo semicondutor em série com a lâmpada.

Este tópico apareceu repetidamente nas revistas "Radio", "Radio amateur", ela não ignorou "Radioamator" "[1-4]. Eles oferecem uma ampla variedade de soluções: desde a simples inclusão de um diodo em série com um cartucho [2], a difícil fabricação de um "comprimido" [1] e a "prescrição de uma lâmpada de aspirina" [3] até a fabricação de uma "tampa adaptadora" [4]. Além disso, nas páginas " O "Radioamator" "desencadeia um debate silencioso sobre qual" pílula "é melhor e como" engoli-la ".

Os autores cuidaram bem da "saúde" e "durabilidade" da lâmpada incandescente e esqueceram completamente sua saúde e a saúde de sua família. "Qual é o problema?" - você pergunta. Apenas nessas mesmas piscadas que sugerem mascarar com a ajuda de um abajur "leitoso" [3].Talvez haja uma ilusão de uma diminuição nos piscadas, mas isso não os tornará menores e seu impacto negativo não diminuirá.

Então, podemos escolher o que é mais importante: a saúde da lâmpada ou a nossa? A luz natural é melhor que a artificial? Claro! Porque Pode haver muitas respostas. E um deles - iluminação artificial, por exemplo, lâmpadas incandescentes, pisca na frequência de 100 Hz. Preste atenção a não 50 Hz, como às vezes se acredita erroneamente, referindo-se à frequência da rede elétrica. Devido à inércia de nossa visão, não percebemos flashes, mas isso não significa que não os percebamos. Eles afetam os órgãos da visão e, é claro, o sistema nervoso humano. Nós nos cansamos mais rápido ...

 

O que é eletricidade?

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Apesar dos incontestáveis ​​sucessos da moderna teoria do eletromagnetismo, da criação em áreas como engenharia elétrica, engenharia de rádio, eletrônica, não há razão para considerar essa teoria completa.

A principal desvantagem da teoria existente do eletromagnetismo é a falta de conceitos de modelo, a falta de entendimento da essência dos processos elétricos; daí a impossibilidade prática de maior desenvolvimento e aprimoramento da teoria. E das limitações da teoria, muitas dificuldades aplicadas também se seguem.

Não há motivos para acreditar que a teoria do eletromagnetismo seja o auge da perfeição. De fato, a teoria acumulou uma série de omissões e paradoxos diretos para os quais foram inventadas explicações muito insatisfatórias, ou essas não existem.

Por exemplo, como explicar que duas cargas idênticas mutuamente imóveis, que deveriam ser repelidas uma pela outra de acordo com a lei de Coulomb, são realmente atraídas se elas se juntam em uma fonte relativamente abandonada? Mas eles são atraídos, porque agora são correntes e correntes idênticas são atraídas, e isso foi provado experimentalmente.

Por que a energia do campo eletromagnético por unidade de comprimento do condutor com a corrente gerando esse campo magnético tende ao infinito se o condutor de retorno é afastado? Não é a energia de todo o condutor, mas precisamente por unidade de comprimento, digamos, um metro? ...

 

Para a história da iluminação elétrica

altEssa história começa com um tópico muito distante da eletricidade, o que confirma o fato de que na ciência não há estudos secundários ou pouco promissores. Em 1644 O físico italiano E. Toricelli inventou o barômetro. O dispositivo era um tubo de vidro com cerca de um metro de comprimento e uma extremidade selada. A outra extremidade foi mergulhada em um copo de mercúrio. No tubo, o mercúrio não afundou completamente, mas se formou o chamado “vazio toriceliano”, cujo volume variou devido às condições climáticas.

Em fevereiro de 1645 O cardeal Giovanni de Medici ordenou que vários desses tubos fossem instalados em Roma e mantidos sob vigilância. Isso é surpreendente por dois motivos. Toricelli era aluno de G. Galileo, que nos últimos anos foi desonrado pelo ateísmo. Em segundo lugar, seguiu-se uma ideia valiosa da hierarquia católica e, desde então, começaram as observações barométricas ...

 

A história de um paradoxo da engenharia elétrica

alt Se você compor um circuito elétrico a partir de uma fonte de corrente, um consumidor de energia e os fios que os conectam, feche-o, então uma corrente elétrica fluirá ao longo desse circuito. É razoável perguntar: "E em que direção?" O livro sobre os fundamentos teóricos da engenharia elétrica fornece a resposta: "No circuito externo, a corrente flui do sinal de mais da fonte de energia para o sinal de menos e no interior da fonte do sinal de menos para o sinal de mais".

É isso mesmo? Lembre-se de que uma corrente elétrica é o movimento ordenado de partículas eletricamente carregadas. Os condutores de metal são partículas com carga negativa - elétrons. Mas os elétrons no circuito externo se movem exatamente o oposto do menos da fonte para o mais. Isso pode ser provado de maneira muito simples. Basta colocar uma lâmpada eletrônica - um diodo no circuito acima.Se o ânodo da lâmpada estiver carregado positivamente, a corrente no circuito será, se for negativa, não haverá corrente. Lembre-se de que cargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem. Portanto, o ânodo positivo atrai elétrons negativos, mas não vice-versa. Concluímos que, para a direção da corrente elétrica na ciência da engenharia elétrica, eles tomam a direção oposta ao movimento dos elétrons.

A escolha da direção oposta à existente não pode ser considerada paradoxal, mas as razões dessa discrepância podem ser explicadas se traçarmos a história do desenvolvimento da engenharia elétrica como ciência.

Entre as muitas teorias, às vezes até anedóticas, tentando explicar os fenômenos elétricos que surgiram nos primórdios da ciência da eletricidade, vamos nos debruçar sobre duas ...