Coeficiente de Hall R_H
Barra de Hall de espesor y corriente conocidos, R_H desconocido. Registre U_H a distintos B y obtenga R_H a partir de la pendiente de U_H(B). El signo indica el tipo de portadores.
Objetivo
Determinar el coeficiente de Hall R_H a partir de U_H = R_H I B / t. Con I y t conocidos, la pendiente de U_H(B) es R_H I / t, de modo que R_H = pendiente · t / I.
Material
- Barra de Hall (t conocida)
- Fuente de corriente (I conocida)
- Electroimán (B)
- Voltímetro (U_H)
Experimento
Teoría
Efecto Hall de un solo tipo de portadores: U_H = R_H I B / t, con R_H = −1/(n e) para electrones y +1/(n e) para huecos. B es el módulo del campo con geometría fija «hacia adentro de la página», de modo que los electrones dan U_H negativo (arriba − abajo). El montaje oculta U_H hasta el registro y nunca muestra R_H.
Procedimiento
- La corriente I y el espesor t están fijos y son conocidos. Los portadores son electrones. Cambie solo |B|.
- Anote el voltímetro U_H (arriba − abajo). Se añade un pequeño ruido del instrumento. No hay lectura en vivo de U_H al mover el deslizador.
- Repita al menos para 6 valores del campo, entre unos 0,15 T y 1,20 T.
- Ajuste U_H(B); R_H = pendiente · t / I. Un R_H negativo indica electrones.
- Compare con el coeficiente de referencia.
Conclusión
El coeficiente de Hall hallado es negativo y coincide con −1/(n e) para la densidad electrónica oculta. Las principales incertidumbres: ruido del voltímetro y el modelo de una sola banda.