Efeito Hall
O efeito Hall é um fenômeno que ocorre quando uma corrente elétrica flui através de um condutor em um campo magnético perpendicular ao condutor. Esse fenômeno resulta na geração de uma diferença de potencial perpendicular à corrente, conhecida como tensão de Hall. O efeito Hall tem diversas aplicações, incluindo a medição de campos magnéticos e o funcionamento de dispositivos como sensores de posição.
Como funciona: Quando uma corrente elétrica flui em um condutor em um campo magnético perpendicular, as cargas elétricas são defletidas devido à força magnética. Isso cria uma acumulação de cargas em um dos lados do condutor, resultando em uma tensão elétrica perpendicular à corrente e ao campo magnético. Essa tensão de Hall pode ser medida e utilizada para determinar a intensidade do campo magnético.
O que você não pode deixar de saber: O efeito Hall é amplamente utilizado na indústria e na pesquisa para medir campos magnéticos, determinar a concentração de portadores de carga em materiais semicondutores e criar dispositivos como o sensor de Hall. Além disso, o sentido da tensão de Hall é um indicativo da polaridade das cargas no material condutor.
Exercício Resolvido
Um condutor retangular tem uma corrente elétrica de 5 A fluindo através dele em um campo magnético de 0,2 T, perpendicular ao condutor. A tensão de Hall medida é de 0,15 V. Qual é a largura do condutor?
Resposta: Podemos usar a fórmula do efeito Hall para calcular a largura do condutor:
Onde:
– 
é a tensão de Hall (0,15 V),
– 
é a corrente elétrica (5 A),
– 
é a intensidade do campo magnético (0,2 T),
– 
é a densidade de portadores de carga,
– 
é a carga elementar (1,6 × 10⁻¹⁹ C),
– 
é a largura do condutor (que queremos calcular).
Isolando na equação:
Substituindo os valores conhecidos:
A largura do condutor é aproximadamente 4,69 × 10⁻⁴ m.
Exercícios Propostos
1. Um condutor tem uma largura de 2 cm e uma corrente elétrica de 10 A fluindo através dele em um campo magnético de 0,3 T. Qual é a tensão de Hall gerada no condutor?
- (a) 0,06 V
- (b) 0,6 V
- (c) 6 V
- (d) 0,03 V
- (e) 0,3 V
2. Um material condutor tem uma largura de 5 mm, e a tensão de Hall medida é de 0,25 V. Se a corrente elétrica que flui é de 8 A e o campo magnético é de 0,5 T, qual é a densidade de portadores de carga no material?
- (a) 3,2 × 10²⁰ partículas/m³
- (b) 1,6 × 10¹⁹ partículas/m³
- (c) 6,4 × 10²¹ partículas/m³
- (d) 4 × 10¹⁸ partículas/m³
- (e) 2 × 10²² partículas/m³