Uma prova Hall como ilustrada na figura permite descobrir propriedades relacionadas à condução elétrica de materiais.

  1. Se os condutores de eletricidade do material são elétrons com carga - e que se movimentam com velocidade média v e = 3,86 m m / s (velocidade de arraste), qual é o potencial medido pelo voltímetro V H se o material tem comprimento L = 2 m m por onde passa a corrente I = 20,9 m A , espessura d = 1 μ m , largura W = 308 μ m e sob campo magnético B = 2,41 T ?

Passo 1

Oi, tudo bem?

Letra b)

Essa questão nos dá diversos dados, mas será que precisamos de todos eles?

A resposta é não! O efeito Hall é o efeito que surge pelo deslocamento de elétrons dentro de um condutor devido à presença de um campo magnético

Tá, mas saber disso não garante que não vamos usar todos aqueles números lá, eu sei

Mas lembrar da física que acontece dentro do condutor ajuda!

Quando um condutor está imerso em um campo magnético, os elétrons – que tem velocidade de deriva (falamos sobre esse movimento lá em corrente elétrica! Se você não lembra, dá uma espiadinha nesse tópico, porque nossa equipe se puxou!) – são desviados e vão se posicionar nas extremidades do condutor

E com isso vai surgir um campo elétrico! Esse é o campo de Hall! E entre as extremidades desse fio vai surgir uma diferença de potencial: a diferença de potencial de Hall

E é exatamente esse valor que o exercício pede! Quando os portadores de carga estão em equilíbrio, a força elétrica equilibra a magnética e daí temos a relação entre o potencial e o campo magnético!

E qual outro dado que precisamos? Da largura do condutor! É ele que vai relacionar o campo elétrico com o potencial que queremos!

Beleza?

Mas calma, vou fazer junto com você!

Passo 2

No equilíbrio a força elétrica é igual a força magnética:

F E = F B

E lembrando que F E = E q e F B = q v d B , temos

E q = q v d B

E campo elétrico está relacionado com a diferença de potencial V H = E / d :

V H d . q = q v d B

V H = d v d B

Tudo bem até aqui?

Passo 3

A velocidade de deriva (ou de arraste como é chamado no enunciado) foi dada e vale v e = 3,86 m m / s , a largura da fita também, vale W = 308 μ m . E o campo magnético? Também! Vale: B = 2,41 T , agora é só substituir:

V H = d v d B = 308 × 10 - 6 .   3,86 × 10 - 3 . 2,41 = 2,86 μ V

=)

Ufa! Terminamos!

Bora pra próxima?

Resposta

2,86 μ V

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