Enunciado
Física - Tipler - Vol 3- Ed: 6º - Capítulo 38.1 - Ex. 48
No efeito Hall, o coeficiente Hall RH é a constante de proporcionalidade entre o campo elétrico transversal e o produto do campo magnético aplicado pela densidade de corrente. Ou seja, E y = RH Bz Jx, onde a densidade de corrente, o campo elétrico transversal e o campo magnético aplicado estão nas direções + x, + y e + z, respectivamente. (O efeito Hall é apresentado no Capítulo 26.) O coeficiente Hall medido de uma amostra de silício dopado é 0,0400 V⋅m / (A⋅T) à temperatura ambiente. Se todas as impurezas de dopagem contribuíram para o número total de portadores de carga da amostra, encontre (a) o tipo de impureza (doador ou aceitador) usado para dopar a amostra e (b) a concentração dessas impurezas.
Passo 1
(a) Fala aí!! Bom, o coeficiente de Hall é dado por:
Onde é a componente da densidade de corrente no material, é a componente do campo magnético e é a componente do campo elétrico Hall resultante.
Usando isso, temos também que o campo elétrico Hall é dado por:
E a densidade de corrente é:
Substituindo os dois:
Eita, quanta letra! Mas calma, vamos cortar algumas agora, já que :
Como , e a condução é por orifícios e a amostra contém impurezas aceitadoras.
Passo 2
(b) Para achar , podemos isolá-lo na equação da letra anterior:
Substituindo os valores:
Prontinho!!
Resposta
(a) Condução é por orifícios e a amostra contém impurezas aceitadoras.
(b)