Differenze tra le versioni di "Effetto Hall"

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*'''q''' è la [[Carica elettrica|carica]] dell'elettrone pari a {{M|−1,6|e=−19|-|coulomb}}.
*'''v''' è la velocità dell'elettrone e '''B''' è il [[campo magnetico]].
Usando un [[Vettore (matematica)|prodotto vettoriale]] '''F''', '''v''' e '''B''' formano una terna destrorsa fra di loro, ovvero usando la [[regola della mano destra]] (porre il pollice, l'indice e il medio tutti ortogonali fra loro) il pollice indica la direzione della velocità, dal polo positivo a quello negativo della batteria, l'indice indica la direzione del [[campo magnetico]] cioè dal polo Nord al polo Sud del magnete, e con il medio si indica la direzione della forza F. Oppure il pollice (perpendicolare alle altre dita della mano) rappresenta la direzione della corrente, le dita rappresentano la direzione del campo B e il palmo della mano rappresenta la direzione e verso della forza F. Da tenere ben presente che la carica dell'elettrone è negativa (q = −1,6 × 10<sup>−19</sup> [[coulomb|C]]) e quindi il prodotto '''v''' × '''B''' cambia di segno. Questo nella figura è indicato dal fatto che gli elettroni non vanno dal polo positivo a quello negativo della batteria, ma al contrario, in modo da includere già il segno negativo sulla direzione della velocità e usare il [[valore assoluto|modulo]] della carica dell'elettrone.
 
Per come sono disposti la batteria e il magnete, nella figura ''A'', gli elettroni subiscono una [[forza di Lorentz]] diretta verso l'alto. Questo fatto si può verificare andando a misurare la [[Differenza di potenziale|tensione]] che c'è fra le zone in alto e in basso dell'elemento di Hall. Come indicato nella figura con zone blu e rossa, gli elettroni forzati ad andare verso l'alto creano un addensamento di cariche negative, e per la neutralità totale dell'elemento di Hall, in basso si forma un gruppo di cariche positive. La [[differenza di potenziale]] misurata fra la parte alta e quella bassa si chiama tensione di Hall.
 
[[File:Hall effect-comparation.png|thumb|L'azione dell'effetto Hall su cariche positive e negative]]
Per verificare questo prendiamo, ad esempio, una lamina di [[metallo]] che diverrà l'elemento di Hall, immergiamola in un [[campo magnetico]] '''B''' e ci facciamo scorrere della [[corrente elettrica|corrente]] grazie a una [[Batteria (chimica)|batteria]]. Il campo magnetico considerato nel nostro esempio, e nella figura, è entrante nello schermo. Il verso convenzionale della corrente ''I'' va dal polo positivo a quello negativo della batteria e rappresenta la direzione del [[Moto (fisica)|moto]] delle cariche positive, ovviamente il movimento delle cariche negative è contrario, cioè dal polo negativo a quello positivo. Applicando l'effetto le cariche in movimento subiscono la [[forza di Lorentz]] e il verso della forza è dato dalla [[regola della mano destra, o sinistra]], descritta anche precedentemente. Consideriamo le cariche positive, poniamo l'indice come la velocità '''v<sub>+</sub>''', cioè da sinistra a destra e il medio prende il verso del [[campo magnetico]], ne risulta che la [[forza]], il pollice, punta verso l'alto. Anche per le cariche negative, facendo attenzione che il valore della carica negativa ovviamente ha il segno meno, il verso della forza che agisce su di loro è verso l'alto. La [[forza di Lorentz]] agisce solo su cariche in movimento e in un materiale si muovono solo le cariche di un tipo: questo significa che nella parte superiore dell'elemento di Hall si crea un addensamento delle cariche in moto, mentre in basso, per mantenere la neutralità totale, si raggruppano quelle di segno contrario.
Il verso convenzionale della corrente ''I'' va dal polo positivo a quello negativo della batteria e rappresenta la direzione del [[Moto (fisica)|moto]] delle cariche positive, ovviamente il movimento delle cariche negative è contrario, cioè dal polo negativo a quello positivo.
Applicando l'effetto le cariche in movimento subiscono la [[forza di Lorentz]] e il verso della forza è dato dalla [[regola della mano destra, o sinistra]], descritta anche precedentemente. Consideriamo le cariche positive, poniamo l'indice come la velocità '''v<sub>+</sub>''', cioè da sinistra a destra e il medio prende il verso del [[campo magnetico]], ne risulta che la [[forza]], il pollice, punta verso l'alto. Anche per le cariche negative, facendo attenzione che il valore della carica negativa ovviamente ha il segno meno, il verso della forza che agisce su di loro è verso l'alto. La [[forza di Lorentz]] agisce solo su cariche in movimento e in un materiale si muovono solo le cariche di un tipo: questo significa che nella parte superiore dell'elemento di Hall si crea un addensamento delle cariche in moto, mentre in basso, per mantenere la neutralità totale, si raggruppano quelle di segno contrario.
 
Sperimentalmente si osserva, misurando la tensione di Hall che si crea, che in un [[Conduttore elettrico|conduttore]] [[metallo|metallico]] le cariche in movimento sono gli [[elettrone|elettroni]], come anche in un [[semiconduttore]] [[Drogaggio|drogato]] tipo ''n''. In un semiconduttore drogato ''p'' le cariche in moto sono quelle positive, anche dette [[Lacuna (fisica)|lacune]]. Nei semiconduttori puri sia lacune sia elettroni sono coinvolti nella conduzione elettrica.
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