Efecto Hall PDF

Preview

Summary

EFECTO HALL...

Description

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

Ingeniería Mecánica Eléctrica

Efecto Hall Electromagnetismo para Ingeniería

Integrantes: Juan Pablo Galván Cabrera Edgar Fabricio Rojas Gallegos Marco Antonio Pahuamba Campanur 1

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

Objetivo del Proyecto: En este proyecto se pretende entender el efecto Hall, ¿Que es el efecto Hall?, Antecedente Histórico, Explicación cualitativa y cuantitativa, Aplicaciones y Funciones del Efecto, Así mismo realizando alguna practica para que sea más ilustrativo con nosotros.

Antecedente histórico En octubre de 1879, el físico Edwin Herbert Hall descubrió el efecto que lleva su nombre. Encontró que si se aplica un campo magnético elevado a una fina lámina de oro por la que circula corriente, se produce un voltaje en la lámina transversalmente a como fluye la corriente, este voltaje se llama voltaje Hall.

¿Qué es el efecto Hall? Es la medición del voltaje transversal en un conductor cuando es puesto en un campo magnético. Mediante esta medición es posible determinar el tipo, concentración y movilidad de portadores en silicio. Aparece una separación de cargas que da lugar a un campo eléctrico en el interior del conductor perpendicular al movimiento de las cargas y al campo magnético aplicado.

Explicación cualitativa Cuando por un material conductor o semiconductor, circula una corriente eléctrica, y estando este mismo material en el seno de un campo magnético, se comprueba que aparece una fuerza magnética en los portadores de carga que los reagrupa dentro del material, esto es, los portadores de carga se desvían y agrupan a un lado del material conductor o semiconductor, apareciendo así un campo eléctrico 2

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA perpendicular al campo magnético y al propio campo eléctrico generado por la batería (Fm). Este campo eléctrico es el denominado campo Hall (EH), y ligado a él aparece la tensión Hall, que se puede medir mediante el voltímetro de la figura. En el caso de la figura, tenemos una barra de un material desconocido y queremos saber cuáles son sus portadores de carga. Para ello, mediante una batería hacemos circular por la barra una corriente eléctrica. Una vez hecho esto, introducimos la barra en el seno de un campo magnético uniforme y perpendicular a la tableta. Aparecerá entonces una fuerza magnética sobre los portadores de carga, que tenderá a agruparlos a un lado de la barra, apareciendo de este modo una tensión Hall y un campo eléctrico Hall entre ambos lados de la barra. Dependiendo de si la lectura del voltímetro es positiva o negativa, y conociendo el sentido del campo magnético y del campo eléctrico originado por la batería, podemos deducir si los portadores de carga de la barra de material desconocido son las cargas positivas o las negativas.

Explicación cuantitativa Sea el material por el que circula la corriente con una velocidad v al que se le aplica un campo magnético B. Al aparecer una fuerza magnética Fm, los portadores de carga se agrupan en una región del material, ocasionando la aparición de una tensión VH y por lo tanto de un campo eléctrico E en la misma dirección. Este campo ocasiona a su vez la aparición de una fuerza eléctrica Fe con la misma dirección, pero sentido opuesto a Fm. Cuando estas dos fuerzas llegan a un estado de equilibrio se tiene la siguiente situación.

3

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

Presentación de cómo funciona el Efecto Hall

Aplicación del efecto Hall Los sensores de Efecto Hall permiten medir:     





Sensor Hall–Captación del Efecto Hall La movilidad de una partícula cargada eléctricamente (electrones, lagunas, etc.) Los campos magnéticos (Teslámetros) La intensidad de corrientes eléctricas (sensores de corriente de Efecto Hall) También permiten la elaboración de sensores o detectores de posición sin contacto, utilizados particularmente en el automóvil, para detectar la posición de un árbol giratorio (caja de cambios, paliers, etc.). Se encuentran también sensores de efecto Hall bajo las teclas de los teclados de los instrumentos de música modernos (órganos, órganos digitales, sintetizadores) evitando así el desgaste que sufren los contactos eléctricos tradicionales. Sensores de efecto Hall en el codificador de un motor de CD.

4

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA 

Los motores de Efecto Hall (HET) son aceleradores de plasma de gran eficacia.

Sensor Hall en lector de Discos Digitales.

Presentación de nuestra práctica. En esta practica que realizamos se hizo una representación física con el “Sensor Hall” en Discos como Lector de RPM para entender como es el comportamiento de este, su aplicación y la experiencia que nos llevó al realizarla.

Materiales para la fabricación de nuestra practica:       

Protoboard 2 LEDS (Rojo y Verde) Cables (Jumpers) Sensor hall Fuente de Voltaje 9 V 2 resistencias de 1 ohm Imán

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

Metodología: 1. Se colocan todas las piezas en la protoboard 2. Se colocaron conforme al diagrama siguiente

6

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA 3.Terminadno de montar todo nos quedaría asi:

¿Como Funciona? En primer paso para entender es que el sensor es una explicación del ejemplo ilustrativo que les mostramos anteriormente, básicamente funciona igual, entonces entendiendo esto podemos aplicar lo siguiente para entender el funcionamiento, al encender el dispositivo se mantiene encendida el LED rojo esto nos indica que esta la presencia de un campo magnético, cuando acercamos con la parte positiva al sensor este provocará que encienda el otro LED (Verde) haciéndonos entender que existe otro campo magnético opuesto al anterior.

7

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA Pruebas y Funcionamiento del Dispositivo

Imagen 1

1. En esta imagen observamos al LED rojo encendido cuando acercamos el lado opuesto del imán.

2. En la siguiente imagen el caso contrario cuando acercamos el imán con su respectiva polaridad provocando que encienda el LED verde cuando exista la presencia de algún campo magnético con su respectiva polaridad hará que este encienda.

8

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

Imagen 2

Conclusiones Gracias a este fenomenal proyecto podemos entender como es que se efectúa este efecto, cuales son sus principios básicos para el funcionamiento, así desde quien lo descubrió, para que nos sirve, y cumpliendo con el objetivo de este proyecto.

Bibliografías:

9

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA https://www.ecured.cu/Efecto_Hall

10...