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Effetto Hall e sensori Hall

L’effetto Hall è la differenza di potenziale, chiamato potenziale di Hall, che si forma tra le facce di un conduttore elettrico attraverso un campo magnetico perpendicolare alla corrente che circola in esso.

Questo effetto fisico fu scoperto nel 1789 alla Jonhs Hopkins University dal signor Hall. Quando un elettrone si muove attraverso un campo magnetico, una forza, detta forza di Lorentz, agisce su di esso:

[math]F = qvB[/math]

Dove
[math]q= 1,6 x 10^{-19}\ C[/math]
è la carica dell’elettrone,
[math]v[/math]
è la velocità degli elettroni e
[math]B[/math]
è il campo magnetico. Per effetto del campo magnetico, la forza di deviazione sposta elettroni che si muovono verso il lato destro della striscia, che diventa più negativo del lato sinistro, cioè il campo magnetico e la corrente elettrica producono il cosiddetto "tranverse Hall potential difference
[math]V_h[/math]
” . Il segno e ampiezza di questo potenziale dipende la portata e direzioni di campo magnetico e corrente elettrica. Ad una temperatura fissa, è dato da:
[math]Vh= h i N \sin\alpha[/math]

Dove α è l’angolo tra il vettore campo magnetico e il piatto Hall, e h è il coefficiente di sensibilità globale il cui valore dipende dal materiale della piastra, la sua geometria (area attiva), e la sua temperatura.

Attualmente l’effetto Hall è usato nelle sonde di corrente, come le pinze amperometriche, questi strumenti permettono di misurare l’intensità di corrente elettrica che scorre in un filo senza la necessità di porre lo strumento di misura in serie, ovvero senza spegnere e interrompere il circuito. Le sonde Hall sono usate anche per misurare l’intensità del campo magnetico.
Un altro semplice impiego è costituito dai pulsanti elettrici ad azionamento manuale, a volte impiegati in apparecchiature elettroniche; pigiando il pulsante viene spostato un piccolo magnete in corrispondenza del sensore Hall il quale genera un impulso logico privo di rimbalzi.

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