Hall-effektus és rajta alapuló érzékelők

Hall-effektus és rajta alapuló érzékelőkA Hall-effektust 1879-ben fedezte fel Edwin Herbert Hall amerikai tudós. Ennek lényege a következő. Ha egy áramot átvezetnek egy vezetőlemezen, és egy mágneses teret merőlegesen irányítanak a lemezre, akkor a feszültség az árammal keresztirányban (és a mágneses mező irányában) jelenik meg: Uh = (RhHlsinw) / d, ahol Rh a Hall-együttható, amely a vezető anyagától függ; H a mágneses térerősség; I vagyok a vezető áramában; w az áram iránya és a mágneses mező indukciós vektore közötti szög (ha w = 90 °, sinw = 1); d az anyag vastagsága.

A Hall érzékelő réselt kivitelű. A rés egyik oldalán félvezető található, amelyen keresztül áram áramlik a gyújtás bekapcsolásakor, másrészt pedig egy állandó mágnes.

A mágneses mezőben a mozgó elektronokat erő befolyásolja. Az erővektor merőleges a mező mágneses és elektromos komponenseinek irányára.

Ha egy félvezetõ ostyát (például indium-arzenidbõl vagy indium-antimonidbõl) vezetnek be egy mágneses mezõbe, indukcióval egy elektromos áramba, akkor az áram irányára merõleges oldalakon potenciálkülönbség merül fel. A hall feszültség (Hall EMF) arányos az árammal és a mágneses indukcióval.

A lemez és a mágnes között hézag van. Az érzékelő résében acél képernyő van. Ha nincs rács a résben, a mágneses mező hat a félvezető lemezre, és a potenciálkülönbséget eltávolítja belőle. Ha van egy képernyő a résben, akkor a mágneses erővonalak bezáródnak a képernyőn, és nem hatnak a tányérra, ebben az esetben a potenciálkülönbség a tányéron nem fordul elő.

Az integrált áramkör a lemezen létrehozott potenciálkülönbséget negatív feszültségimpulzusokká alakítja át az érzékelő kimenetén egy bizonyos értéknél. Ha a képernyő az érzékelő résében van, akkor annak feszültsége lesz a kimenetén, ha az érzékelő résében nincs képernyő, akkor az érzékelő kimenetén a feszültség nulla közelében van ...

 

Cár - elektrofor

Cár - elektrofor1814 nyarán Napóleon győztese, az első orosz császár, Sándor Első meglátogatta a holland várost, Haarlemet. A tisztelt vendég meghívást kapott a helyi akadémiára. Itt, ahogyan a történetíró írta: "A nagy villamos gép elsősorban Felségének figyelmét felkeltette." Készült 1784-ben. az autó valóban nagy benyomást tett. Két, egy személy magasságátmérőjű üvegtárcsát négy ember erőfeszítéseivel egy közös tengelyen forognak. Súrlódó elektromos áramot (triboelektromos energiát) tápláltak a két vödör Leiden kannák, az akkori kondenzátorok akkumulátorának töltésére. Tőlük szikrák meghaladták a fél métert, amiben a császár meg volt győződve.

A közép-európai technológiai csodára adott reakciója több mint visszafogott. A gyermekkortól kezdve Alekszandr ismerkedett egy még nagyobb géppel, amely többet adott ezeknek a szikráknak. Megtörtént. még korábban, 1777-ben. szülőföldjén, Szentpéterváron, egyszerűbb, biztonságosabb és kevesebb szolgálatot igényelt, mint a hollandok. II. Catherine császárnő unokái jelenlétében a gép segítségével szórakoztatta magát elektromos kísérletekkel a Tsarskoje Selóban. Aztán, mint egy ritka kiállítást, átvitték a szentpétervári Kunstkameraba, majd valamilyen végzéssel elhagyták innen, és nyomai elvesztek.

Alexander-nek megmutatták tegnapelőtt a tegnapi technikát. A súrlódással történő villamosenergia-előállítás elvét nem alkalmazzák több mint 200 éve, míg a háztartási gép alapjául szolgáló elképzelést a világ iskoláinak és egyetemeinek modern laboratóriumaiban is alkalmazzák. Ezt az elvet - az elektrosztatikus indukciót - az orosz akadémikus fedezte fel és írta le először Oroszországban, akinek a nevét kevesen tudják, és ez tisztességtelen. Erről szeretnék emlékeztetni a jelenlegi generációra ...

 

A közeljövőben minden tápkábel szupravezető anyagból készül

A szupravezető képesség elve. Mágneses mező hatás A vezetékekben az áramlás mindig összekapcsolódik az energiaveszteséggel, azaz az energia átmenetével elektromosról hőre. Ez az átmenet visszafordíthatatlan, a fordított átmenet csak a munka befejezésével jár, mivel erről a termodinamika beszél. Lehetséges azonban a hőenergia villamos energiává történő átalakítása és az ún termoelektromos hatás, ha két vezető két érintkezőjét használjuk, amelyek egyikét melegítjük, a másikat lehűtjük.

Valójában, és ez a tény meglepő, vannak olyan vezetők, amelyekben bizonyos körülmények között nincs energiaveszteség az áram áramlása közben! A klasszikus fizikában ez a hatás megmagyarázhatatlan.

A klasszikus elektronikus elmélet szerint a töltőhordozó mozgása egyenletesen felgyorsított elektromos mezőben zajlik, amíg ütközik egy szerkezeti hibával vagy a rács rezgésével. Egy ütközés után, ha nem elasztikus, mint például két gyurmagolyó ütközésekor, egy elektron veszít energiát, és fématomok rácsához továbbítja. Ebben az esetben elvileg nem lehet szupravezető képesség.

Kiderült, hogy a szupravezető képesség csak akkor jelenik meg, ha a kvantumhatásokat figyelembe vesszük. Nehéz elképzelni. A szupravezető képesség mechanizmusának kismértékű elképzelése a következő megfontolásokból nyerhető ...

 

Hogyan reagálnak a növények az elektromosságra

Hogyan reagálnak a növények az elektromosságraElőször is, a mezőgazdasági ipar teljesen megsemmisült. Mi lesz a következő? Itt az ideje kövek gyűjtésére? Ideje összehozni az összes kreatív erőt, hogy a falusiak és a nyári lakosok eljuttassák azokat az új termékeket, amelyek drámaian növelik a termelékenységet, csökkentik a kézi munkát, új módszereket találnak a genetikában ... A magazin olvasóinak azt javasolnám, hogy írják a „A falusi és a nyári lakosok” címet. A hosszú távú "Elektromos mező és termelékenység" munkával kezdtem.

1954-ben, amikor a Leningrádi Hadügyi Kommunikációs Akadémia hallgatója voltam, szenvedélyesen elragadtam a fotoszintézis folyamatából, és érdekes tesztet készítettem, ha hagymát növesztettem az ablakpárkányon. A szobám, ahol laktam, ablakai észak felé néztek, és ezért az izzók nem tudták megkapni a napot. Öt hagymát ültettem két hosszúkás dobozba. Ugyanazon a helyen vette a földet mindkét dobozhoz. Nem volt műtrágya, azaz ugyanazokat a feltételeket teremtették a növekedéshez. A tetején egy doboz fölött, fél méter távolságra (1. ábra) egy fémlemezt helyeztem rá, amelyhez vezetéket rögzítettem + 10 000 V nagyfeszültségű egyenirányítóból, és egy szöget dugtam be a doboz talajába, amelyhez az “-” vezetéket az egyenirányítóból összekapcsoltam.

Ezt úgy tettem, hogy a katalízis elmélem szerint a növényi zónában egy nagy potenciál megteremtése megnöveli a fotoszintézis reakcióban részt vevő molekulák dipólusának pillanatát, és levonják a teszt napjait. Két héten belül felfedeztem ...

 

Hogyan ne rontja el egészségét az energiamegtakarítás érdekében

Hogyan ne rontja el egészségét az energiamegtakarítás érdekébenAz irodalomban mindig is szerepel az energiatakarékosság és az izzólámpák élettartamának meghosszabbítása. A legtöbb cikkben nagyon egyszerű módszert javasolnak - félvezető diódák soros kapcsolását a lámpával.

Ez a téma többször megjelenik a "Rádió", a "Rádió amatőr" folyóiratokban, nem hagyta meg a "Radioamator" "[1-4] című könyvet. A megoldások széles skáláját kínálják: a dióda egyszerű sorba illesztésével patronnal [2], a „tabletta” [1] és az „aszpirin izzó felírása” [3] nehéz gyártásával, az „adapter kupak” gyártásával [4]. Sőt, az oldalakon ". A "Radioamator" csendes vitát vált ki arról, hogy kinek a "pirulája" jobb és hogyan lehet "lenyelni".

A szerzők gondoskodtak az izzólámpa "egészségéről" és "tartósságáról", és teljesen elfelejtették egészségi állapotukat és családjuk egészségét. - Mi a baj? - kérdezed. Csak azokban a villogásokban, amelyek sugallásra utalnak egy „tejes” lámpaernyő segítségével [3].Lehet, hogy illúzió lesz a villogás csökkenése, de ez nem teszi őket kisebbé, és negatív hatásuk sem csökken.

Tehát választhatjuk, melyik fontosabb: az izzó egészsége vagy a miénk? A természetes fény jobb, mint a mesterséges? Természetesen! Miért? Sok válasz lehet. És az egyik - a mesterséges világítás, például az izzólámpák, 100 Hz frekvencián villognak. Vigyázzon, ne az 50 Hz-re, mivel néha tévesen vélik, hivatkozva az elektromos hálózat frekvenciájára. Látásunk tehetetlensége miatt nem észleljük a villanásokat, de ez egyáltalán nem jelenti azt, hogy nem érzékeljük őket. Befolyásolják a látás szerveit és természetesen az emberi idegrendszert. Gyorsabban fáradunk el ...

 

Mi az áram?

alt

A modern elektromágneses elmélet vitathatatlan sikerei ellenére, az olyan területeken alapuló létrehozása, mint az elektrotechnika, a rádiótechnika, az elektronika, nem indokolja ezt az elméletet teljesnek tekinteni.

Az elektromágnesesség meglévő elméletének fő hátránya a modellkoncepciók hiánya, az elektromos folyamatok lényegének megértésének hiánya; ennélfogva az elmélet továbbfejlesztésének és továbbfejlesztésének gyakorlati lehetetlensége. Az elmélet korlátozottságaiból számos alkalmazott nehézség is következik.

Nincs oka feltételezni, hogy az elektromágnesesség elmélete a tökéletesség csúcsa. Valójában az elmélet számos mulasztást és közvetlen paradoxont ​​halmozott fel, amelyekre nagyon kielégítő magyarázatokat találtak, vagy ilyen magyarázatok egyáltalán nem léteznek.

Például, hogyan lehet megmagyarázni, hogy két egymástól mozdulatlanul azonos töltést, amelyeket a Coulomb törvény szerint egymástól el kell távolítani, valójában vonzzák, ha egy viszonylag régóta elhagyott forráshoz költöznek? De vonzzák őket, mert most áramok és azonos áramok vonzódnak, és ezt kísérletileg bebizonyították.

Miért hajlamos az elektromágneses mező energiája a vezeték hosszánként, és az ezt a mágneses teret előállító áram végtelenségre hajlik, ha a visszatérő vezetőt elmozdítják? Nem az egész vezető energiája, hanem pontosan egységnyi hosszúságonként, mondjuk egy méter? ...

 

Az elektromos világítás történetéhez

altEz a történet egy olyan témával kezdődik, amely nagyon távol van az elektromosságtól, ami megerősíti azt a tényt, hogy a tudományban nincs másodlagos vagy megkönnyítő tanulmány. 1644-ben E. Toricelli olasz fizikus feltalálta a barométert. A készülék körülbelül egy méter hosszú, egy lezárt végű üvegcső volt. A másik végét egy csésze higanyba merítették. A csőben a higany nem süllyedt be teljesen, de kialakult az úgynevezett „toricelliai üresség”, amelynek térfogata az időjárási viszonyoknak megfelelően változott.

1645 februárjában Giovanni de Medici bíboros elrendelte, hogy több ilyen csövet szereljenek be Rómába és tartsanak felügyelet alatt. Ez két okból meglepő. Toricelli G. Galileo hallgatója volt, akit az utóbbi években ateizmus miatt szégyenteltek. Másodszor, a katolikus hierarchiából következett egy értékes ötlet, és azóta barometrikus megfigyelések kezdődtek ...

 

Az elektrotechnika paradoxonjának története

alt Ha elektromos áramkört állít elő egy áramforrásból, egy energiafogyasztót és az azokat összekötő vezetékeket zárja be, akkor egy áram áramlik ezen az áramkörön. Indokolt a következő kérdés: „És milyen irányba?” Az elektrotechnika elméleti alapjairól szóló tankönyv a következő választ adja: "A külső áramkörben az áram az energiaforrás pluszától a mínuszig, a forrás belsejében pedig a mínuszig a pluszig áramlik."

Igen? Emlékezzünk arra, hogy az elektromos áram az elektromosan töltött részecskék rendezett mozgása. A fémvezetők negatív töltésű részecskék - elektronok. De a külső áramkör elektronjai éppen ellenkező irányban mozognak a forrás mínuszáról a pluszra. Ez nagyon egyszerűen bizonyítható. Elegendő egy elektronikus lámpa - egy dióda behelyezése a fenti áramkörbe.Ha a lámpa anódja pozitív töltéssel rendelkezik, akkor az áramkörben az áram negatív lesz, ha nem, akkor nincs áram. Emlékezzünk arra, hogy az ellentétes töltések vonzzák, és mint a töltések visszatükrözik. Ezért a pozitív anód vonzza a negatív elektronokat, de nem fordítva. Megállapítottuk, hogy az elektronok mozgásával ellentétes irányt az elektromos áram irányának tekintik az elektrotechnika tudományában.

A meglévővel ellentétes irány megválasztását nem lehet másképp paradoxnak nevezni, ám ennek az eltérésnek az okai magyarázhatók, ha nyomon követjük az elektrotechnika, mint tudomány fejlődésének történetét.

A sok elmélet közül, amelyek néha anekdoták, megpróbálják megmagyarázni az elektromos jelenségeket, amelyek a villamosenergia-tudomány hajnalán jelentkeztek, lakozzunk két fő ...