Hall etkisi 1879'da Amerikalı bilim adamı Edwin Herbert Hall tarafından keşfedildi. Özü aşağıdaki gibidir. Bir akım iletken bir plakadan geçirilirse ve manyetik bir alan plakaya dik yönlendirilirse, voltaj akıma (ve manyetik alanın yönüne) enine yönde görünür: Uh = (RhHlsinw) / d, burada Rh, iletkenin malzemesine bağlı olan Hall katsayısıdır; H manyetik alan kuvvetidir; I iletkendeki akımdır; w, akımın yönü ile manyetik alan indüksiyon vektörü arasındaki açıdır (w = 90 ° ise, sinw = 1); d malzemenin kalınlığıdır.

Hall sensörü oluklu bir tasarıma sahiptir. Yuvanın bir tarafında, kontak açıldığında akımın aktığı bir yarı iletken ve diğer yandan da kalıcı bir mıknatıs bulunur.

Manyetik bir alanda hareketli elektronlar bir kuvvetten etkilenir. Kuvvet vektörü, alanın hem manyetik hem de elektrik bileşenlerinin yönüne diktir.

Bir yarı iletken yonga plakası (örneğin, indiyum arsenit veya indiyum antimonidden) bir elektrik akımına indüksiyon yoluyla manyetik bir alana sokulursa, yanlarda, akımın yönüne dik bir potansiyel farkı ortaya çıkar. Hall voltajı (Hall EMF) akım ve manyetik indüksiyonla orantılıdır.

Plaka ve mıknatıs arasında bir boşluk vardır. Sensörün boşluğunda çelik bir ekran vardır. Boşlukta bir ekran olmadığında, yarı iletken plaka üzerinde bir manyetik alan etki eder ve potansiyel fark ondan çıkarılır. Ekran boşluktaysa, manyetik kuvvet çizgileri ekrandan kapanır ve plaka üzerinde etkili olmaz, bu durumda plaka üzerinde potansiyel farkı oluşmaz.

Entegre devre, plaka üzerinde oluşan potansiyel farkı, sensörün çıkışında belirli bir değere sahip negatif voltaj darbelerine dönüştürür. Ekran sensör boşluğundayken çıkışında voltaj olacaktır, sensör boşluğunda ekran yoksa, sensör çıkışındaki voltaj sıfıra yakın ...

1814 yazında Napolyon'un kazananı Tüm Rus İmparatoru İlk İskender, Hollanda'nın Haarlem şehrini ziyaret etti. Seçkin konuk yerel akademiye davet edildi. Burada, tarih yazarının yazdığı gibi, "Büyük elektrikli makine her şeyden önce Majestelerinin dikkatini çekti." 1784 yılında yapılmıştır. araba gerçekten büyük bir izlenim bıraktı. Dört kişinin çabasıyla, bir kişinin boyunun çapına sahip iki cam disk, ortak bir eksende döndürülür. Sürtünme elektriği (triboelektrik), iki Leiden kutusunun pilini, o zamanki kapasitörleri şarj etmek için sağlandı. Onlardan gelen kıvılcımlar, imparatorun ikna edildiği yarım metreden daha uzun bir uzunluğa ulaştı.

Bu Orta Avrupa teknoloji mucizesine tepkisi kısıtlanmıştı. Çocukluktan itibaren, Alexander daha büyük bir makineye aşinaydı ve bu kıvılcımların daha fazlasını verdi. Yapıldı. 1777'de bile. St.Petersburg'daki anavatanında, daha basit, daha güvenli ve Hollandalılardan daha az hizmetkar gerekiyordu. İmparatoriçe Catherine II torunlarının huzurunda Tsarskoye Selo'daki elektrik deneyleri ile bu makinenin yardımıyla kendini eğlendirdi. Sonra nadir bir sergi olarak St.Petersburg Kunstkamera'ya transfer edildi, daha sonra bir dereceye kadar oradan çıkarıldı ve izleri kayboldu.

Alexander'a dünden önceki günün tekniği gösterildi. Sürtünmeyi kullanarak elektrik üretme prensibi 200 yıldan fazla bir süredir uygulanmamıştır, oysa yerli makinenin altında yatan fikir, dünyadaki modern okul ve üniversitelerin laboratuvarlarında kullanılmaktadır. Bu prensip - elektrostatik indüksiyon - Rusya'da ilk kez az sayıda insanın bildiği Rus akademisyen tarafından keşfedildi ve tanımlandı ve bu haksız. Bunu şimdiki nesile hatırlatmak istiyorum ...

İletkenlerdeki akım akışı her zaman enerji kayıpları ile ilişkilidir, yani. enerjinin elektrik enerjisinden termal enerjiye geçişi ile. Bu geçiş geri döndürülemez, ters geçiş sadece işin tamamlanması ile ilişkilidir, çünkü termodinamik bundan bahseder. Bununla birlikte, termal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürme ve sözde enerji kullanma olasılığı vardır. termoelektrik etki, iki iletkenin iki teması kullanıldığında, biri ısıtılır ve diğeri soğutulur.

Aslında ve bu gerçek şaşırtıcıdır, belirli koşullar altında akım akışı sırasında enerji kaybının olmadığı bir dizi iletken vardır! Klasik fizikte bu etki açıklanamaz.

Klasik elektronik teoriye göre, bir yük taşıyıcının hareketi, yapısal bir kusur veya bir kafes titreşimi ile çarpışana kadar eşit olarak hızlandırılmış bir elektrik alanında meydana gelir. Bir çarpışmadan sonra, eğer esnek değilse, iki hamuru topun çarpışması gibi, bir elektron enerji kaybeder ve bir metal atomu kafesine aktarır. Bu durumda, prensip olarak, süperiletkenlik olamaz.

Süper iletkenliğin sadece kuantum etkileri dikkate alındığında ortaya çıktığı ortaya çıktı. Hayal etmek zor. Süperiletkenlik mekanizması hakkında hafif bir fikir aşağıdaki hususlardan elde edilebilir ...

Başlangıç ​​olarak, tarım endüstrisi tamamen yok edildi. Sırada ne var? Taş toplama zamanı geldi mi? Tüm yaratıcı güçleri köylülere ve yaz sakinlerine verimliliği önemli ölçüde artıracak, manuel emeği azaltacak, genetikte yeni yollar bulacak yeni ürünler vermek için birleştirme zamanı mı? Dergi okuyucularının "Köy ve yaz sakinleri için" başlığının yazarları olmasını öneriyorum. Uzun süredir devam eden "Elektrik alanı ve üretkenlik" çalışmasıyla başlayacağım.

1954'te Leningrad'daki Askeri İletişim Akademisi öğrencisi olduğumda, fotosentez süreci ile tutkuyla taşındım ve pencere kenarında büyüyen soğanlarla ilginç bir test yaptım. İçinde yaşadığım odanın pencereleri kuzeye bakıyordu ve bu yüzden ampuller güneşe ulaşamadı. İki uzun kutuya beş ampul diktim. Her iki kutu için de dünyayı aynı yere aldı. Gübrem yoktu, yani. aynı büyüme koşulları yaratıldı. Üstte bir kutunun üstünde, yarım metre mesafede (Şek. 1), yüksek voltajlı bir doğrultucudan + 10 000 V'dan bir tel bağladığım metal bir plaka yerleştirdim ve bu kutunun zeminine, doğrultucudan bir “-” tel bağladığım bir çivi yerleştirdim.

Bunu, kataliz teorisime göre, bitki bölgesinde yüksek bir potansiyelin yaratılmasının, fotosentez reaksiyonunda yer alan moleküllerin dipol momentinde bir artışa yol açacağı ve test günlerinin çizileceği şekilde yaptım. İki hafta içinde keşfettim ...

Literatür sürekli elektrik tasarrufu ve akkor lambaların ömrünü uzatmak temasını içerir. Çoğu makalede, çok basit bir yöntem önerilmektedir - yarı iletken diyotun lamba ile seri olarak değiştirilmesi.

Bu konu tekrar tekrar "Radio", "Radio amateur" dergilerinde yer aldı, "Radioamator" "bölümünü atlamadı [1-4]. Çok çeşitli çözümler sunar: bir diyotun bir kartuşla seri olarak basit bir şekilde dahil edilmesinden [2], zor bir “tablet” [1] ve “aspirin ampulü reçete etme” [3] bir “adaptör kapağı” üretimine [4]. "Radioamator" "kimin" hapı "nın daha iyi olduğu ve nasıl" yutulabileceği "hakkında sessiz bir tartışma başlattı.

Yazarlar, akkor lambanın "sağlığı" ve "dayanıklılığı" na iyi baktılar ve sağlıklarını ve ailelerinin sağlığını tamamen unuttular. "Sorun nedir?" - sen sor. Sadece “sütlü” abajur yardımıyla maskeleme öneren aynı yanıp sönmelerde [3].Belki de yanıp sönme sayısında bir yanılsama olacaktır, ancak bu onları daha küçük yapmaz ve olumsuz etkileri azalmaz.

Peki hangisinin daha önemli olduğunu seçebiliriz: ampulün sağlığı mı yoksa bizimki mi? Doğal ışık yapaydan daha iyi midir? Tabii ki! Neden? Birçok cevap olabilir. Ve bunlardan biri - yapay aydınlatma, örneğin akkor lambalar, 100 Hz frekansında yanıp sönüyor. Elektrik şebekesinin frekansına atıfta bulunarak, bazen yanlışlıkla inandığı için 50 Hz'ye dikkat etmeyin. Vizyonumuzun ataletinden dolayı, flaşlar fark etmiyoruz, ancak bu onları algılamadığımız anlamına gelmiyor. Görme organlarını ve elbette insan sinir sistemini etkilerler. Daha hızlı yoruluyoruz ...

Modern elektromanyetizma teorisinin tartışılmaz başarılarına rağmen, elektrik mühendisliği, radyo mühendisliği, elektronik gibi alanlara dayanan yaratılışın, bu teorinin eksiksiz olduğunu düşünmek için hiçbir neden yoktur.

Mevcut elektromanyetizma teorisinin ana dezavantajı, model kavramların eksikliği, elektriksel süreçlerin özünün anlaşılmamasıdır; dolayısıyla teorinin daha da geliştirilmesi ve iyileştirilmesinin pratik imkansızlığı. Ve teorinin sınırlamalarından, birçok uygulamalı zorluk da bunu takip eder.

Elektromanyetizma teorisinin mükemmellik yüksekliği olduğuna inanmak için hiçbir neden yoktur. Aslında, teori, çok tatmin edici olmayan açıklamaların icat edildiği ya da hiç böyle bir açıklama bulunmayan birtakım ihmaller ve doğrudan paradokslar biriktirmiştir.

Örneğin, Coulomb yasasına göre birbirinden itilmesi beklenen karşılıklı olarak hareketsiz iki özdeş yükün, göreceli olarak uzun süredir terk edilmiş bir kaynak birlikte hareket ettikleri takdirde gerçekten çekildiğini nasıl açıklayabiliriz? Ama çekiliyorlar, çünkü şimdi akımlar ve özdeş akımlar çekiliyor ve bu deneysel olarak kanıtlandı.

Dönüş iletkeni uzaklaştırılırsa, bu manyetik alanı üreten akım ile iletkenin birim uzunluğu başına elektromanyetik alan enerjisi neden sonsuzluğa eğilimlidir? Tüm iletkenin enerjisi değil, tam olarak birim uzunluk başına, örneğin bir metre? ...

Bu hikaye, elektriğin çok ötesinde bir konu ile başlıyor, bu da bilimde çalışma için ikincil veya uzlaşmaz bir şey olmadığını doğrular. 1644 yılında İtalyan fizikçi E. Toricelli barometreyi icat etti. Cihaz yaklaşık bir metre uzunluğunda kapalı bir ucu olan bir cam tüptü. Diğer uç bir bardak civaya daldırıldı. Tüpte cıva tamamen batmadı, ancak hava koşulları nedeniyle hacmi değişen “Toricellian boşluğu” oluştu.

Şubat 1645'te Kardinal Giovanni de Medici, bu tür birkaç borunun Roma'ya kurulmasını ve gözetim altında tutulmasını emretti. Bu iki nedenden dolayı şaşırtıcı. Toricelli, son yıllarda ateizm nedeniyle rezil olan G. Galileo'nun bir öğrencisiydi. İkincisi, Katolik hiyerarşisinden değerli bir fikir geldi ve o zamandan beri barometrik gözlemler başladı ...

Bir akım kaynağından bir elektrik devresi, bir enerji tüketicisi ve bunları bağlayan teller oluşturursanız, kapatın, o zaman bu devre boyunca bir elektrik akımı akacaktır. “Peki hangi yönde?” Diye sormak makul. Elektrik mühendisliğinin teorik temelleri üzerine ders kitabı şu cevabı verir: "Dış devrede, akım enerji kaynağının artısından eksi ve kaynağın içinde eksi'den artıya akar."

Öyle mi? Bir elektrik akımının, elektrik yüklü parçacıkların düzenli hareketi olduğunu hatırlayın. Metal iletkenlerde bulunanlar negatif yüklü parçacıklar - elektronlardır. Ancak dış devredeki elektronlar, kaynağın eksi ile artı arasında tam tersi hareket eder. Bu çok basit bir şekilde kanıtlanabilir. Yukarıdaki devreye bir diyot - bir diyot koymak yeterlidir.Lambanın anodu pozitif şarj edilirse, devredeki akım negatif ise, akım olmayacaktır. Ters yüklerin çektiğini ve yüklerin itildiğini hatırlayın. Bu nedenle, pozitif anot negatif elektronları çeker, ancak tam tersi değildir. Elektrik mühendisliği biliminde elektrik akımının yönü için, elektronların hareketinin ters yönünü aldıkları sonucuna varıyoruz.

Mevcut olanın karşısındaki yönün seçimi başka türlü paradoksal olarak adlandırılamaz, ancak elektrik mühendisliğinin bir bilim olarak gelişim tarihini izlersek böyle bir tutarsızlığın nedenleri açıklanabilir.

Elektrik biliminin şafağında ortaya çıkan elektrik olaylarını açıklamaya çalışan birçok teori arasında, bazen bile anekdot, iki ana başlık üzerinde duralım ...