ملف تدريبي: شرح تأثير "هول"

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب جهد هول على موصِّل عندما يُطبَّق المجال المغناطيسي بشكل عمودي على التيار.

س١:

شريط رفيع مستطيل الشكل من مادة شبه موصِّلة عرضه 5 cm، ومساحة مقطعه 2 mm2. يتصل الشريط ببطارية، وقد وُضِع في مجال مغناطيسي عمودي على سطح الشريط. يتكوَّن فرق جهد مقداره 12.5 V عبر الشريط بفعل تأثير هول، وسرعة الانجراف مقدارها 50 m/s. ما مقدار كثافة الفيض المغناطيسي المؤثِّر على الشريط؟

س٢:

كثافة حاملات الشحنة للنحاس تساوي 8.74×10 إلكترون لكل متر مكعب. وُضع مسبار مصنوع من لوح نحاسي طوله 3.0 cm، وعرضه 2.0 cm، وسُمْكه 1.0 cm، في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 2.5 T، وفي مستوى عمودي على مستوى الطول والعرض. إذا مُرِّر تيار كهربي شدته 1.5 A بالمسبار، فما قيمة جهد هول المقيسة؟

  • أ 6 . 0 × 1 0 V
  • ب 8 . 5 × 1 0 V
  • ج 3 . 0 × 1 0 V
  • د 4 . 7 × 1 0 V
  • ه 7 . 6 × 1 0 V

س٣:

وُضِعت شريحة من النحاس مساحة مقطعها 4.6×10 m2 في مجال مغناطيسي منتظم مقدار كثافة فيضه 3.11 T. قِيسَ مجال هول الكهربي فكان 2.5×10 V/m. عند وضع نموذج لخواص التيار الكهربي المار في الشريحة، استخدِم القيمة 𝑛=9.2×10إلكترون/متر3 للنحاس.

ما سرعة انجراف إلكترونات التوصيل؟

  • أ 5 . 5 × 1 0 m/s
  • ب 9 . 2 × 1 0 m/s
  • ج 3 . 3 × 1 0 m/s
  • د 8 . 0 × 1 0 m/s
  • ه 0 . 2 × 1 0 m/s

ما شدة التيار المار في الشريحة؟

ما مُعامِل هول للشريحة؟

  • أ 1 . 3 × 1 0 C−1
  • ب 6 . 8 × 1 0 C−1
  • ج 4 . 2 × 1 0 C−1
  • د 7 . 6 × 1 0 C−1
  • ه 8 . 5 × 1 0 C−1

س٤:

كان جهد هول المَقيس بواسطة مجس هول لعيِّنة معيَّنة يساوي 3.5 µV عند استخدام تيار شدته 2.7 A ومجالٌ مغناطيسيٌّ كثافة فيضه 1.2 T لتوليد جهد هول. إذا كان تيار شدته 2.1 A يولِّد جهد هول قياسه 3.0 µV لنفس العينة، فما كثافة الفيض المغناطيسي؟

س٥:

يَستَخدِم مرشح سرعة في مِطياف كتلي مجالًا مغناطيسيًّا كثافة فيضه 0.127 T. يسمح المرشح بمرور الجُسيمات التي سرعتها 4.6×10 m/s دون انحراف.

ما شدة المجال الكهربي اللازمة؟

  • أ 8 . 4 × 1 0 V/m
  • ب 6 . 2 × 1 0 V/m
  • ج 8 . 2 × 1 0 V/m
  • د 5 . 8 × 1 0 V/m
  • ه 3 . 3 × 1 0 V/m

ما فرق الجهد بين ألواح المرشح إذا كانت المسافة بينها 1.33 cm؟

س٦:

لإنشاء عدَّاد مياه غير ميكانيكي، وُضِع مجال مغناطيسي كثافة فيضه 0.750 T عَبْر الأنبوب الذي يوصل المياه إلى المنزل، وسُجِّل جهد هول لمُعدَّل سريان مُعيَّن فكان 66.7 mV.

أوجد مُعدَّل السريان عَبْر أنبوب قطره 3.23 cm.

  • أ 2 . 2 6 × 1 0 m3/s
  • ب 1 . 9 9 × 1 0 m3/s
  • ج 2 . 6 3 × 1 0 m3/s
  • د 2 . 0 5 × 1 0 m3/s
  • ه 2 . 8 2 × 1 0 m3/s

كم يكون جهد هول عَبْر أنبوب قطره 13.0 cm إذا لم يتغيَّر مُعدَّل السريان؟

س٧:

تُجرى تجربة لشرح تأثير هول. يُوَصَّل شريط مستطيل رقيق من مادة شبه موصِّلة عرضه 15 cm، وطوله 45 cm، ببطارية، ويُوضع في مجال مغناطيسي عموديًّا على سطحه كثافةُ فيضِهِ 2.25 T. يُنتِج هذا جهدَ هول مقداره 16 V. ما سرعة انجراف حاملات الشحنة؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.