Coeficiente de Hall R_H
Barra de Hall de espessura e corrente conhecidas, R_H desconhecido. Registre U_H em vários B e obtenha R_H a partir do coeficiente angular de U_H(B). O sinal indica o tipo de portadores.
Objetivo
Determinar o coeficiente de Hall R_H a partir de U_H = R_H I B / t. Com I e t conhecidos, o coeficiente angular de U_H(B) é R_H I / t, de modo que R_H = coeficiente angular · t / I.
Materiais
- Barra de Hall (t conhecida)
- Fonte de corrente (I conhecida)
- Eletroímã (B)
- Voltímetro (U_H)
Experimento
Teoria
Efeito Hall de um só tipo de portadores: U_H = R_H I B / t, com R_H = −1/(n e) para elétrons e +1/(n e) para lacunas. B é o módulo do campo com geometria fixa «para dentro do plano», de modo que os elétrons dão U_H negativo (cima − baixo). A bancada oculta U_H até o registro e nunca mostra R_H.
Procedimento
- A corrente I e a espessura t estão fixas e são conhecidas. Os portadores são elétrons. Ajuste só |B|.
- Anote o voltímetro U_H (cima − baixo). Acrescenta-se um pequeno ruído do instrumento. Não há leitura ao vivo de U_H ao mover o controle deslizante.
- Repita para no mínimo 6 valores do campo, entre cerca de 0,15 T e 1,20 T.
- Ajuste U_H(B); R_H = coeficiente angular · t / I. Um R_H negativo indica elétrons.
- Compare com o coeficiente de referência.
Conclusão
O coeficiente de Hall encontrado é negativo e é compatível com −1/(n e) para a concentração eletrônica oculta. As principais incertezas: ruído do voltímetro e o modelo de uma só banda.