Coeficiente de Hall
Coeficiente Hall – uma medida termofísica
Se um condutor condutor de corrente estiver num campo magnético, a força de Lorentz actua sobre os portadores de carga perpendicularmente à direção da corrente e do campo magnético. A separação de cargas resultante é conhecida como efeito Hall e resulta numa tensão Hall mensurável.
O coeficiente de Hall e o seu sinal dependem da densidade de portadores de carga e do tipo de portador de carga. O coeficiente Hall e o seu sinal dependem, por sua vez, da densidade de portadores de carga e do tipo de portador de carga.
- Definição: Mede a extensão da separação de cargas num condutor de corrente num campo magnético, conhecido como efeito Hall.
- Resultado: Uma tensão Hall mensurável que é proporcional ao coeficiente Hall e à intensidade do campo magnético.
Num semicondutor dopado, tanto os electrões de carga negativa como os “buracos” de carga positiva, ou seja, os electrões em falta, podem ser responsáveis por um fluxo de corrente.
Num condutor elétrico convencional, como o cobre, por outro lado, apenas fluem electrões.
Medição do coeficiente Hall
O coeficiente Hall pode ser medido se a densidade do fluxo magnético do íman utilizado for conhecida, determinando a espessura do condutor, a tensão Hall e a intensidade da corrente.
O efeito descrito acima permite a medição precisa e sem contacto de campos magnéticos. No entanto, se for utilizado um íman permanente com uma densidade de fluxo magnético conhecida, pode ser determinada toda uma gama de outras variáveis medidas.
- Densidade do fluxo magnético: Uma quantidade conhecida do íman que é incluída no cálculo.
- Espessura do condutor: A espessura do condutor que transporta a corrente deve ser conhecida para permitir medições precisas.
- Tensão Hall: A tensão através do condutor que ocorre como resultado do efeito Hall.
- Intensidade da corrente: A quantidade de corrente que flui através do condutor e que leva à geração da tensão Hall.
Estas medições permitem a determinação sem contacto da intensidade do campo magnético, o que permite uma análise não invasiva e precisa das propriedades eléctricas de um material.
Aplicação prática do coeficiente Hall
O coeficiente Hall tem uma vasta gama de aplicações que realçam a sua versatilidade em várias indústrias:
- Indústria automóvel: Os sensores de efeito Hall são utilizados para medir a velocidade, o nível e o binário e caracterizam-se pela sua fiabilidade e durabilidade.
- Tecnologia médica: Os sensores de efeito Hall são utilizados na ressonância magnética (MRI) para determinar campos magnéticos fortes, o que melhora a imagiologia e o diagnóstico.
Presença do coeficiente de Hall na prática
O coeficiente Hall é utilizado em numerosas aplicações tecnológicas:
- Dispositivos electrónicos: É utilizado para determinar campos magnéticos em dispositivos móveis, como smartphones e tablets.
- Sensores industriais: Na tecnologia de automação, contribuem para a deteção precisa da posição.
- Tecnologia espacial: A medição dos campos magnéticos em satélites e naves espaciais é essencial para a navegação e a investigação.
- Instrumentos científicos: As instituições de investigação utilizam o efeito Hall para investigar as propriedades magnéticas dos materiais.
Estas diversas aplicações mostram como o coeficiente Hall e o efeito Hall contribuem para a resolução de desafios metrológicos complexos numa série de domínios especializados.