Num experimento sobre efeito Hall, uma tensão Hall transversal de
é produzida por uma corrente de
, que percorre longitudinalmente um condutor de
de largura ,
de comprimento e
de espessura. Um campo magnético de
atravessa perpendicularmente o condutor. Determine: a) a velocidade de arraste dos portadores de carga (elétrons); b) a densidade dos portadores de carga. R: a)
; b)
Passo 1
O enunciado trata do efeito Hall, em que uma corrente elétrica gera uma tensão transversal numa lâmina submetida a um campo magnético perpendicular. Precisamos de duas relações principais:
- A velocidade de arraste
relaciona-se à tensão de Hall por
onde
é o campo magnético e
é a largura do condutor.
2. A densidade de portadores vem da densidade de corrente
e da velocidade de arraste:
2. A densidade de portadores
com
, onde
é a corrente,
a espessura do condutor e
a carga do elétron (
).
Passo 2
Calculando
a partir de
substituindo
,
e
, obtemos
Passo 3
Agora calculamos
. Primeiro a densidade de corrente:
Em seguida,
Resposta
a)
b)
b)