Tanulmány a mágneses mező a szolenoid
BY SENSOR HALL
A cél a munkát. Ismerik a működését a Hall-érzékelő és használata mérésére mágneses indukció mellett a szolenoid tengely.
A mágnesszelep, amely egy üreges henger egy kanyargós azokra alkalmazott, széles körben használják a szakterületen, és különösen, szolgálhat, hogy hozzon létre egy bizonyos térfogatú egységes mező vagy lehet használni, hogy kompenzálja a külső mágneses mezők. A mágnestekercsek használják elsősorban olyan esetekben, amikor szükség van, hogy hozzon létre egy kellően erős mezőt, és a készülék méretének, létrehozza ezen a területen korlátozott,
Alkalmazásával kapott Biot-Savart törvénye Laplace-expresszió indukálására mágneses mező egy kör alakú áramnak a mágnesszelep tengelyére és tengely. Tegyük fel, hogy megfordulhat és el lehet hanyagolni keresztmetszetét a vezetéket. Ezen körülmények között, a mágneses mező vektort vákuumban egyenlő
ahol - a vezető elem egy aktuális;
- egy egységet vektor irányított az elemből, a vizsgált dl M pont;
r - hosszúságú szegmense összekötő áramköri elem dl M pont (1. ábra).
Integration végezzük zárt vonal mentén áram, mágneses mezőt generál a ponton, amely egy kör alakú tengely áramvektor az indukciós szimmetriafeltételeket irányított E tengely mentén, és ezért elegendő összefoglalni a vetülete a tengelyen az indukciós vektort minden egyes elem. Mivel az elem a vektor a derékszög, akkor
Expression (2) határozza meg a mágneses indukció a hengeres tengelyével a tekercs (mágnestekercs) egyenletesen elosztott tekercsek. Valójában a mágneses mező pontban M (llb. 2) fekvő a tengelye a mágnesszelep, irányul E tengely mentén, és az összegével egyenlő a mágneses tér keletkezik a M pont az összes tekercs. Ha W - a menetek száma egységnyi hossza a mágnesszelep, majd egy kis részét hossza dx WDH már generáló tekercsekre az M mezőt, amelynek indukciós
DBX = w × dx. (3)
Amint az ábrából látható. 2
r = X = R × ctg q,
Tekintettel e kapcsolatok megszerzése
DBX = -m0sin qd q.
Hivatkozva az integráció az összes érték q, a kap
BX = - = M0 (cos q2 - cos Q1), (4)
cos q1 = -. cos q2 =.
Míg a megfigyelési pont belül a mágnesszelep és nem túl közel a szélek, a mágneses mező megközelítőleg egyenletes. Ez könnyű észrevenni, hogy a maximális érték a mágneses indukció központjában a mágnesszelep x0 = 0.
Ha a szolenoid hossza sokszor nagyobb, mint a sugár (L >> R), a szolenoid lehet tekinteni végtelenül hosszú. A pontok találhatók a tengelye a mágnesszelep és elég messze a végei, q1 »p és q2 = 0, és ezért, a mágneses mező vákuumban
Mivel a mágneses permeabilitása levegő közelítőleg egyenlő egy (m »1) lehet tekinteni megfelelő erre a képlet és kiszámítjuk a levegőben.
Ahhoz, hogy tanulmányozza az eloszlása a mágneses mező hossza mentén a mágnestekercs ebben a tanulmányban használt a félvezető elemek segítségével Hall-hatás - jelenség álló okozva e. d. a. szabadul fel, ha a mágneses mező egy átfolyó áram a félvezető.
Kapunk egy kifejezés e. d. a. Hall a félvezető. Mi választjuk ki az irányvektor és a jelenlegi IX, ábrán látható. 3. Ezután a Lorentz-erő. amely hat a töltéshordozók félvezető n-típusú mozgó mágneses mezőt felírható
ahol - az átlagos sebesség a vivőanyagok az irányt az aktuális sor.
Hatása alatt ez az erő az elektronok eltéríti a felső oldalán a lemez. Ennek eredményeként az a tény, hogy az alsó felület van kialakítva hiányban elektronok, és a tetején felesleg: a lemez fordul elő, ahol a keresztirányú térerősség. irányított a kiválasztott áramvektor irányát és felfelé. A teljesítmény e. Eljárva az elektron van irányítva az ellentétes irányba, hogy az irányt a Lorentz-erő. Abban az esetben, egy egyensúlyi folyamat áramlását a félvezető ezek az erők kiegyensúlyozott fizetési, azaz (az előrejelzések az Y tengely)