అడియాబాటిక్ ప్రతికూల మరియు సానుకూల హాల్ ప్రభావం

అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచిన కరెంట్-వాహక తీగలో, విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశలకు లంబంగా ఒక దిశలో వోల్టేజ్ ప్రేరేపించబడుతుంది. అటువంటి వోల్టేజ్ కనిపించే దృగ్విషయాన్ని హాల్ ఎఫెక్ట్ అని పిలుస్తారు మరియు ప్రేరేపిత వోల్టేజ్‌ను హాల్ వోల్టేజ్ అంటారు.

1879 లో, అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎడ్విన్ హాల్ (1855-1938), తన పరిశోధనపై పని చేస్తున్నప్పుడు, ఒక ఆసక్తికరమైన ప్రభావాన్ని కనుగొన్నారు. అతను డైరెక్ట్ కరెంట్ మోసే ఒక సన్నని బంగారు పలకను తీసుకొని దానిని ప్లేట్ యొక్క సమతలానికి లంబంగా ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచాడు. ఈ సందర్భంలో, ప్లేట్ యొక్క అంచుల మధ్య అదనపు విద్యుత్ క్షేత్రం కనిపించింది. తరువాత, ఈ దృగ్విషయానికి ఆవిష్కర్త పేరు పెట్టారు. హాల్ ప్రభావం విస్తృత అనువర్తనాన్ని కనుగొంది: ఇది అయస్కాంత క్షేత్రం (హాల్ సెన్సార్లు) యొక్క ఇండక్షన్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, అలాగే వాహక పదార్థాల భౌతిక లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి (హాల్ ప్రభావాన్ని ఉపయోగించి, ప్రస్తుత క్యారియర్‌ల సాంద్రతను లెక్కించవచ్చు మరియు వారి సంకేతం).

హాల్ కరెంట్ ఎఫెక్ట్ సెన్సార్ మాడ్యూల్ ACS712 5A

రెండు రకాల ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ క్యారియర్‌లు ఉన్నాయి-పాజిటివ్ క్యారియర్లు ఒక దిశలో మరియు ప్రతికూల వాహకాలు వ్యతిరేక దిశలో కదులుతాయి.

అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా ఒక నిర్దిష్ట దిశలో కదులుతున్న ప్రతికూల వాహకాలు తమ కదలికను సరళ మార్గం నుండి మళ్లించే శక్తిని అనుభవిస్తాయి. ఒకే అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా వ్యతిరేక దిశలో ప్రయాణించే సానుకూల వాహకాలు ప్రతికూల వాహకాలు వలె అదే దిశలో విక్షేపం చెందుతాయి.

కండక్టర్ యొక్క అదే వైపుకు లోరెంజ్ బలగాల ప్రభావంతో అన్ని ప్రస్తుత క్యారియర్‌ల యొక్క అటువంటి విచలనం ఫలితంగా, క్యారియర్ జనాభా ప్రవణత స్థాపించబడింది మరియు కండక్టర్ యొక్క ఒక వైపు యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు క్యారియర్‌ల సంఖ్య కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇంకొక పక్క.

రెండు రకాల క్యారియర్‌లు సమాన సంఖ్యలో ఉన్నప్పుడు ఈ ప్రక్రియ యొక్క మొత్తం ఫలితాన్ని దిగువ బొమ్మ వివరిస్తుంది.

ఇక్కడ, రెండు రకాల క్యారియర్‌ల ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే సంభావ్య ప్రవణతలు ఒకదానికొకటి వ్యతిరేకంగా ఉంటాయి, తద్వారా బయటి నుండి గమనించినప్పుడు వాటి ప్రభావం గుర్తించబడదు. ఒక రకమైన క్యారియర్‌లు మరొక రకం క్యారియర్‌ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, క్యారియర్ పాపులేషన్ గ్రేడియంట్ హాల్ గ్రేడియంట్ పొటెన్షియల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీని ఫలితంగా వైర్‌కు వర్తించే హాల్ వోల్టేజ్ కనుగొనబడుతుంది.

అడియాబాటిక్ ప్రతికూల హాల్ ప్రభావం. ఎలక్ట్రాన్లు మాత్రమే ఛార్జ్ క్యారియర్లు అయితే, ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత మరియు విద్యుత్ పొటెన్షియల్ గ్రేడియంట్ వ్యతిరేక దిశలలో ఉంటాయి.

అడియాబాటిక్ హాల్ ప్రభావం. రంధ్రాలు మాత్రమే ఛార్జ్ క్యారియర్లు అయితే, ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత మరియు విద్యుత్ పొటెన్షియల్ గ్రేడియంట్ ఒకే దిశలో ఉంటాయి

హాల్ వోల్టేజ్ ప్రభావంతో వైర్ ద్వారా కరెంట్ అసాధ్యం అయితే, అప్పుడు మధ్య లోరెంజ్ దళాల ద్వారా మరియు హాల్ ద్వారా వోల్టేజ్ సమతుల్యత ఏర్పడుతుంది.

ఈ సందర్భంలో, లోరెంజ్ బలగాలు వైర్ వెంట క్యారియర్ పాపులేషన్ గ్రేడియంట్‌ను సృష్టించేందుకు మొగ్గు చూపుతాయి, అయితే హాల్ వోల్టేజ్ వైర్ వాల్యూమ్ అంతటా ఏకరీతి జనాభా పంపిణీని పునరుద్ధరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.

d కరెంట్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర దిశలకు లంబంగా నిర్దేశించబడిన హాల్ విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క బలం (యూనిట్ మందానికి వోల్టేజ్) క్రింది సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

Fz = KzVJ,

ఇక్కడ K.z — హాల్ కోఎఫీషియంట్ (దాని గుర్తు మరియు సంపూర్ణ విలువ నిర్దిష్ట పరిస్థితులపై ఆధారపడి గణనీయంగా మారవచ్చు); B - మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ మరియు J అనేది కండక్టర్‌లో ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క సాంద్రత (కండక్టర్ యొక్క క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతం యొక్క యూనిట్‌కు కరెంట్ యొక్క విలువ).

ఫిగర్ దాని చివరలను బ్యాటరీకి కనెక్ట్ చేసినప్పుడు బలమైన కరెంట్ iని నిర్వహించే మెటీరియల్ షీట్‌ను చూపుతుంది. మేము వ్యతిరేక భుజాల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని కొలిస్తే, ఎడమవైపు ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా అది మనకు సున్నాని ఇస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం B షీట్‌లోని కరెంట్‌కు లంబంగా వర్తించినప్పుడు పరిస్థితి మారుతుంది, కుడివైపున ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా వ్యతిరేక భుజాల మధ్య చాలా చిన్న సంభావ్య వ్యత్యాసం V3 కనిపిస్తుంది.

"అడియాబాటిక్" అనే పదాన్ని బయటి నుండి లేదా పరిశీలనలో ఉన్న సిస్టమ్ నుండి వేడి ప్రవాహం లేని పరిస్థితులను వివరించడానికి ఉపయోగిస్తారు.

విలోమ దిశలో వేడి మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిరోధించడానికి వైర్ యొక్క రెండు వైపులా ఇన్సులేటింగ్ పదార్థం యొక్క పొరలు ఉన్నాయి.

హాల్ వోల్టేజ్ క్యారియర్‌ల యొక్క అసమాన పంపిణీపై ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి, శరీరానికి వెలుపల ఉన్న ఏదైనా మూలం నుండి శక్తిని సరఫరా చేస్తే మాత్రమే అది శరీరం లోపల నిర్వహించబడుతుంది.ఈ శక్తి పదార్ధంలో ప్రారంభ ప్రవాహాన్ని సృష్టించే విద్యుత్ క్షేత్రం నుండి వస్తుంది. గాల్వనో అయస్కాంత పదార్ధంలో రెండు సంభావ్య ప్రవణతలు స్థాపించబడ్డాయి.

ప్రారంభ సంభావ్య ప్రవణత అనేది పదార్ధం యొక్క ప్రతిఘటనతో గుణించబడిన ప్రారంభ కరెంట్ సాంద్రతగా నిర్వచించబడింది మరియు హాల్ సంభావ్య ప్రవణత హాల్ కోఎఫీషియంట్ ద్వారా గుణించబడిన ప్రారంభ కరెంట్ సాంద్రతగా నిర్వచించబడుతుంది.

ఈ రెండు ప్రవణతలు పరస్పరం లంబంగా ఉన్నందున, వాటి వెక్టర్ మొత్తాన్ని మనం పరిగణించవచ్చు, దీని దిశ అసలు కరెంట్ యొక్క దిశ నుండి కొంత కోణం ద్వారా వైదొలగబడుతుంది.

ఈ కోణం, ప్రస్తుత దిశలో విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క శక్తుల నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు ప్రస్తుత దిశలో ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని హాల్ కోణం అని పిలుస్తారు. ఇది కరెంట్ యొక్క దిశకు సంబంధించి సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉంటుంది, ఏ క్యారియర్‌లు ప్రబలంగా ఉంటాయో-అనుకూల లేదా ప్రతికూలంగా ఉంటాయి.

హాల్ ఎఫెక్ట్ సామీప్య సెన్సార్

హాల్ ప్రభావం ప్రధానమైన లవణీయతతో క్యారియర్ యొక్క ప్రభావం యొక్క యంత్రాంగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది వాహక పదార్ధం యొక్క సాధారణ భౌతిక లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. లోహాలు మరియు n-రకం సెమీకండక్టర్లకు, ఎలక్ట్రాన్లు క్యారియర్లు, p-రకం సెమీకండక్టర్లకు - రంధ్రాలు.

కరెంట్-వాహక ఛార్జీలు ఎలక్ట్రాన్ల వలె వైర్ యొక్క అదే వైపుకు మళ్లించబడతాయి. రంధ్రాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు ఒకే గాఢత కలిగి ఉంటే, అవి రెండు వ్యతిరేక హాల్ వోల్టేజీలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వాటి సాంద్రతలు భిన్నంగా ఉంటే, ఈ రెండు హాల్ వోల్టేజ్‌లలో ఒకటి ప్రధానంగా ఉంటుంది మరియు కొలవవచ్చు.

సానుకూల క్యారియర్‌ల కోసం, లోరెంజ్ శక్తుల ప్రభావంతో క్యారియర్ విక్షేపణలను ఎదుర్కోవడానికి అవసరమైన హాల్ వోల్టేజ్ ప్రతికూల క్యారియర్‌ల కోసం సంబంధిత వోల్టేజ్‌కు వ్యతిరేకం. n-రకం లోహాలు మరియు సెమీకండక్టర్లలో, బాహ్య క్షేత్రం లేదా ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు ఈ వోల్టేజ్ గుర్తును కూడా మార్చవచ్చు.

హాల్ సెన్సార్ అనేది హాల్ ప్రభావాన్ని గుర్తించడానికి మరియు దాని ఫలితాలను డేటాగా మార్చడానికి రూపొందించబడిన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం. ఈ డేటా సర్క్యూట్‌లను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు, కంప్యూటర్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయవచ్చు మరియు పరికర తయారీదారు మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ అందించిన వివిధ ప్రభావాలకు కారణం కావచ్చు.

ఆచరణలో, హాల్ సెన్సార్‌లు సాధారణ, చవకైన మైక్రో సర్క్యూట్‌లు, ఇవి యాంత్రిక వ్యవస్థ యొక్క విధానం, వేగం లేదా స్థానభ్రంశం వంటి వేరియబుల్‌లను గుర్తించడానికి అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉపయోగిస్తాయి.

హాల్ సెన్సార్‌లు నాన్-కాంటాక్ట్‌గా ఉంటాయి, అంటే అవి ఎలాంటి భౌతిక అంశాలతో సంబంధంలోకి రానవసరం లేదు. అవి వాటి రూపకల్పన మరియు ఉద్దేశ్యాన్ని బట్టి డిజిటల్ లేదా అనలాగ్ సిగ్నల్‌ను రూపొందించగలవు.

హాల్ ఎఫెక్ట్ సెన్సార్‌లను సెల్ ఫోన్‌లు, GPS పరికరాలు, కంపాస్‌లు, హార్డ్ డ్రైవ్‌లు, బ్రష్‌లెస్ మోటార్లు, ఫ్యాక్టరీ అసెంబ్లీ లైన్లు, ఆటోమొబైల్స్, వైద్య పరికరాలు మరియు అనేక ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ గాడ్జెట్‌లలో కనుగొనవచ్చు.

హాల్ ఎఫెక్ట్ అప్లికేషన్: హాల్ సెన్సార్లు మరియు అయస్కాంత పరిమాణాల కొలత