Hallův efekt a senzory na něm založené

Hallův efekt a senzory na něm založenéHallův efekt objevil v roce 1879 americký vědec Edwin Herbert Hall. Jeho podstata je následující. Pokud proud prochází vodivou deskou a magnetické pole je nasměrováno kolmo k desce, objeví se napětí ve směru příčném na proud (a směr magnetického pole): Uh = (RhHlsinw) / d, kde Rh je Hallův koeficient v závislosti na materiálu vodiče; H je síla magnetického pole; I je proud ve vodiči; w je úhel mezi směrem proudu a vektorem indukujícím magnetické pole (pokud w = 90 °, sinw = 1); d je tloušťka materiálu.

Hallův senzor má štěrbinový design. Polovodič je umístěn na jedné straně štěrbiny, jímž proud protéká při zapnutí zapalování a na druhé straně permanentní magnet.

V magnetickém poli jsou pohybující se elektrony ovlivněny silou. Silový vektor je kolmý na směr magnetických i elektrických komponent pole.

Pokud je polovodičová destička (například z india arsenidu nebo india antimonidu) zavedena do magnetického pole indukcí do elektrického proudu, pak na stranách vznikne potenciální rozdíl, kolmý na směr proudu. Hall napětí (Hall EMF) je úměrné proudové a magnetické indukci.

Mezi deskou a magnetem je mezera. V mezeře senzoru je ocelová clona. Pokud v mezeře není žádná obrazovka, působí na polovodičovou desku magnetické pole a z ní se odstraňuje potenciální rozdíl. Pokud je v mezeře síto, pak magnetické čáry síly se uzavírají skrz síto a nepůsobí na desku, v tomto případě na desce nedochází k potenciálnímu rozdílu.

Integrovaný obvod převádí potenciální rozdíl vytvořený na desce na záporné napěťové impulzy určité hodnoty na výstupu ze senzoru. Když je obrazovka v mezeře senzoru, bude na jeho výstupu napětí, pokud v mezeře senzoru není žádná clona, ​​pak je napětí na výstupu senzoru blízké nule ...

 

Car - elektrofor

Car - elektroforV létě 1814 Napoleonův vítěz All-ruský císař Alexander První navštívil nizozemské město Haarlem. Významný host byl pozván na místní akademii. Zde, jak historiograf psal, „Velký elektrický stroj nejprve přitahoval pozornost Jeho Veličenstva.“ Vyrobeno v roce 1784. auto opravdu udělalo velký dojem. Dva skleněné disky s průměrem výšky osoby se otáčely na společné ose pomocí čtyř lidí. Třecí elektřina (triboelektrika) byla dodána k dobití baterie dvou Leidenových plechovek, kondenzátorů té doby. Jiskry z nich dosáhly délky více než půl metru, o čemž byl císař přesvědčen.

Jeho reakce na tento středoevropský zázrak technologie byl více než zdrženlivý. Od dětství byl Alexander obeznámen s ještě větším strojem a dal více těchto jisker. Bylo vyrobeno. ještě dříve v roce 1777. ve své vlasti v Petrohradě to bylo jednodušší, bezpečnější a vyžadovalo méně služebníků než Holanďané. Císařovna Catherine II se za přítomnosti svých vnoučat bavila pomocí tohoto stroje elektrickými experimenty v Tsarskoye Selo. Poté byla jako vzácný exponát převezena do Petrohradu Kunstkamera, poté byla z nějakého řádu odtud odstraněna a její stopy byly ztraceny.

Alexanderovi byla ukázána technika dne před včera. Princip výroby elektřiny pomocí tření nebyl aplikován déle než 200 let, zatímco myšlenka, na níž je založen domácí stroj, je stále používána v moderních laboratořích škol a univerzit na světě. Tento princip - elektrostatická indukce - objevil a poprvé popsal v Rusku ruský akademik, jehož jméno málokdo ví, a to je nespravedlivé. Chci to připomenout současné generaci ...

 

V blízké budoucnosti budou všechny napájecí kabely vyrobeny ze supravodivých materiálů

Princip supravodivosti. Efekt magnetického pole Tok proudu ve vodičích je vždy spojen se ztrátami energie, tj. s přechodem energie z elektrické na tepelnou. Tento přechod je nevratný, zpětný přechod je spojen pouze s dokončením práce, protože termodynamika o tom mluví. Existuje však možnost přeměny tepelné energie na elektrickou energii a využití tzv termoelektrický efekt, když se použijí dva kontakty dvou vodičů, z nichž jeden je zahříván a druhý ochlazován.

Ve skutečnosti a tato skutečnost je překvapivá, existuje řada vodičů, ve kterých za určitých podmínek nedochází k žádné ztrátě energie během proudu proudu! V klasické fyzice je tento účinek nevysvětlitelný.

Podle klasické elektronické teorie se pohyb nosiče náboje vyskytuje v elektrickém poli rovnoměrně zrychleném, až se srazí se strukturální vadou nebo s mřížkovými vibracemi. Po srážce, je-li neelastická, jako srážka dvou plastelínových koulí, elektron ztratí energii a přenese ji na mříž kovových atomů. V tomto případě v zásadě nemůže existovat žádná supravodivost.

Ukazuje se, že supravodivost se objevuje pouze při zohlednění kvantových efektů. Je těžké si to představit. Některé slabé představy o mechanismu supravodivosti lze získat z následujících úvah ...

 

Jak rostliny reagují na elektřinu

Jak rostliny reagují na elektřinuNejprve je zemědělský průmysl zcela zničen. Co bude dál? Je čas sbírat kameny? Je čas sjednotit všechny tvůrčí síly, aby poskytly vesničanům a letním obyvatelům ty nové produkty, které dramaticky zvýší produktivitu, sníží manuální práci, najdou nové způsoby v genetice ... Navrhl bych, aby čtenáři časopisu byli autoři nadpisu „Pro obyvatele vesnic a letních obyvatel“. Začnu s dlouholetou prací „Elektrické pole a produktivita“.

V roce 1954, když jsem byl studentem Vojenské akademie komunikací v Leningradu, byl jsem vášnivě unášen procesem fotosyntézy a provedl zajímavý test s rostoucí cibulkou na parapetu. Okna místnosti, ve které jsem žil, směřovala na sever, a proto nemohly žárovky přijímat slunce. Vysadil jsem pět žárovek do dvou podlouhlých krabic. Vzal Zemi na stejné místo pro obě krabice. Neměl jsem žádná hnojiva, tj. byly vytvořeny stejné podmínky pro pěstování. Nad jednou krabicí nahoře, ve vzdálenosti půl metru (obr. 1), jsem umístil kovovou desku, ke které jsem připojil drát z vysokonapěťového usměrňovače + 10 000 V, a hřebík byl vložen do země této skříňky, ke které jsem připojil “-” drát z usměrňovače.

Udělal jsem to tak, že podle mé teorie katalýzy, vytvoření vysokého potenciálu v rostlinné zóně povede ke zvýšení dipólového momentu molekul zapojených do fotosyntetické reakce a budou vytaženy zkušební dny. Během dvou týdnů jsem objevil ...

 

Jak nezkazit své zdraví při hledání úspor energie

Jak nezkazit své zdraví při hledání úspor energieV literatuře je vždy téma úspory elektřiny a prodloužení životnosti žárovek. Ve většině článků je navržena velmi jednoduchá metoda - přepínání polovodičové diody v sérii s lampou.

Toto téma se opakovaně objevovalo v časopisech „Radio“, „Radio amatér“, neobešla „Radioamator“ [1-4]. Nabízejí širokou škálu řešení: od jednoduchého začlenění diody do série s patronou [2], obtížné výroby „tablety“ [1] a „předepsání aspirinové žárovky“ [3] po výrobu „víčka adaptéru“ [4]. Navíc na stránkách “ „Radioamator“ vzkvétá tichou debatu o tom, jehož „pilulka“ je lepší a jak ji „spolknout“.

Autoři se dobře starali o „zdraví“ a „trvanlivost“ žárovky a úplně zapomněli na své zdraví a zdraví své rodiny. "Co se děje?" - ptáš se. Právě v těch stejných blikáních, která naznačují maskování pomocí „mléčného“ stínítka [3].Možná dojde k iluzi poklesu mrknutí, ale to je nezmenší a jejich negativní dopad nebude klesat.

Můžeme si tedy vybrat, který je důležitější: zdraví žárovky nebo naše? Je přirozené světlo lepší než umělé? Samozřejmě! Proč? Existuje mnoho odpovědí. A jedna z nich - umělé osvětlení, například žárovky, bliká při frekvenci 100 Hz. Věnujte pozornost ne 50 Hz, jak se někdy mylně věří, s odkazem na frekvenci elektrické sítě. Kvůli setrvačnosti naší vize si nevšimneme záblesků, ale to vůbec neznamená, že je nevnímáme. Ovlivňují orgány zraku a samozřejmě i lidský nervový systém. Jsme unaveni rychleji ...

 

Co je elektřina?

alt

Přes nesporné úspěchy moderní teorie elektromagnetismu, vytvoření na základě takových oblastí, jako je elektrotechnika, radiotechnika, elektronika, není důvod považovat tuto teorii za úplnou.

Hlavní nevýhodou stávající teorie elektromagnetismu je nedostatek modelových konceptů, nedostatek pochopení podstaty elektrických procesů; proto praktická nemožnost dalšího vývoje a zdokonalení teorie. A z omezení teorie vyplývá také mnoho aplikovaných obtíží.

Neexistují důvody k tomu, aby věřily, že teorie elektromagnetismu je vrcholem dokonalosti. Ve skutečnosti tato teorie nashromáždila řadu opomenutí a přímých paradoxů, pro které byla vynalezena velmi neuspokojivá vysvětlení, nebo taková vysvětlení vůbec neexistují.

Například, jak vysvětlit, že dva vzájemně nehybné identické obvinění, které mají být podle Coulombova zákona odpuzeny, jsou ve skutečnosti přitahovány, pokud se pohybují společně relativně dlouho opuštěným zdrojem? Přitahují je však, protože nyní jsou to proudy a přitahovány identické proudy, což bylo experimentálně prokázáno.

Proč je energie elektromagnetického pole na jednotku délky vodiče s proudem vytvářejícím toto magnetické pole sklon k nekonečnu, pokud je zpětný vodič posunut pryč? Ne energie celého vodiče, ale přesně na jednotku délky, řekněme, jeden metr? ...

 

K historii elektrického osvětlení

altTento příběh začíná tématem velmi vzdáleným od elektřiny, což potvrzuje skutečnost, že ve vědě nejsou pro studium sekundární ani nekompromisní. V roce 1644 Italský fyzik E. Toricelli vynalezl barometr. Zařízení bylo skleněnou trubicí asi metr dlouhou s uzavřeným koncem. Druhý konec byl ponořen do šálku rtuti. Ve zkumavce se rtuť nepotopila úplně a vytvořila se takzvaná „toricelliánská prázdnota“, jejíž objem se v důsledku povětrnostních podmínek změnil.

V únoru 1645 Kardinál Giovanni de Medici nařídil, aby několik takových trubek bylo instalováno v Římě a udržováno pod dohledem. To je překvapivé ze dvou důvodů. Toricelli byl studentem G. Galilea, který byl v posledních letech zneuctěn ateismem. Za druhé, cenný nápad vyplynul z katolického hierarchy a od té doby začala barometrická pozorování ...

 

Historie paradoxu elektrotechniky

alt Pokud skládáte elektrický obvod ze zdroje proudu, spotřebitele energie a dráty, které je spojují, uzavřete jej, potom bude proudit elektrický proud podél tohoto obvodu. Je rozumné se zeptat: „A jakým směrem?“ Učebnice o teoretických základech elektrotechniky dává odpověď: „Ve vnějším obvodu proud teče z plusu zdroje energie do mínus a uvnitř zdroje z mínus do plusu.“

Je to tak? Připomeňme, že elektrický proud je uspořádaný pohyb elektricky nabitých částic. Ti v kovových vodičích jsou záporně nabité částice - elektrony. Ale elektrony ve vnějším obvodu se pohybují přesně opačně od mínus zdroje k plusu. To lze velmi jednoduše dokázat. Stačí do výše uvedeného obvodu vložit elektronickou lampu - diodu.Pokud je anoda lampy kladně nabitá, pak bude proud v obvodu, pokud je záporný, pak nebude žádný proud. Připomeňme, že protikladné poplatky přitahují a podobně se poplatky odrazují. Proto pozitivní anoda přitahuje negativní elektrony, ale ne naopak. Došli jsme k závěru, že pro směr elektrického proudu ve vědě elektrotechniky jdou opačným směrem než pohyb elektronů.

Volba směru opačného k existujícímu nelze nazvat jinak paradoxním, ale důvody takové nesrovnalosti lze vysvětlit, pokud sledujeme historii vývoje elektrotechniky jako vědy.

Mezi mnoha teoriemi, někdy i neoficiálními, snažícími se vysvětlit elektrické jevy, které se objevily na úsvitu vědy o elektřině, se budeme zabývat dvěma hlavními ...