ผลของฮอลล์ถูกค้นพบในปี 1879 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันเอ็ดวินเฮอร์เบิร์ตฮอลล์ สาระสำคัญมีดังนี้ หากกระแสไฟฟ้าผ่านแผ่นนำไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กตั้งฉากกับจานจากนั้นแรงดันไฟฟ้าจะปรากฏในทิศทางตามขวางกับกระแส (และทิศทางของสนามแม่เหล็ก): Uh = (RhHlsinw) / d โดย Rh คือสัมประสิทธิ์ฮอลล์ซึ่งขึ้นอยู่กับวัสดุของตัวนำ H คือความแรงของสนามแม่เหล็ก ฉันเป็นคนปัจจุบันในตัวนำ w คือมุมระหว่างทิศทางของกระแสกับเวกเตอร์เหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก (ถ้า w = 90 °, sinw = 1); d คือความหนาของวัสดุ

เซ็นเซอร์ฮอลล์มีการออกแบบฉากเจาะรู เซมิคอนดักเตอร์ตั้งอยู่ที่ด้านหนึ่งของช่องซึ่งกระแสจะไหลเมื่อเปิดสวิตช์กุญแจและแม่เหล็กถาวร

ในสนามแม่เหล็กอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได้รับผลกระทบจากแรง เวกเตอร์แรงตั้งฉากกับทิศทางของทั้งแม่เหล็กและส่วนประกอบของสนามไฟฟ้า

หากมีการนำเซมิคอนดักเตอร์เวเฟอร์ (ตัวอย่างจาก indium arsenide หรือ indium antimonide) เข้าสู่สนามแม่เหล็กผ่านการเหนี่ยวนำเข้าสู่กระแสไฟฟ้าความต่างศักย์เกิดขึ้นที่ด้านข้างซึ่งตั้งฉากกับทิศทางของกระแส แรงดันฮอลล์ (Hall EMF) เป็นสัดส่วนกับการเหนี่ยวนำกระแสและแม่เหล็ก

มีช่องว่างระหว่างแผ่นกับแม่เหล็ก ในช่องว่างของเซ็นเซอร์เป็นหน้าจอเหล็ก เมื่อไม่มีหน้าจอในช่องว่างสนามแม่เหล็กทำหน้าที่บนแผ่นสารกึ่งตัวนำและความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจะถูกลบออกจากมัน หากมีหน้าจอในช่องว่างจากนั้นเส้นแรงแม่เหล็กจะเข้าใกล้หน้าจอและไม่ทำหน้าที่บนจานในกรณีนี้ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นไม่ได้เกิดขึ้นบนจาน

วงจรรวมแปลงความต่างศักย์ที่เกิดขึ้นบนจานเป็นพัลส์แรงดันไฟฟ้าลบของค่าบางค่าที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ เมื่อหน้าจออยู่ในช่องว่างของเซ็นเซอร์จะมีแรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุทหากไม่มีหน้าจอในช่องว่างของเซ็นเซอร์จากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตเซ็นเซอร์อยู่ใกล้กับศูนย์ ...

ในฤดูร้อนปี 2357 จักรพรรดิอเล็กซานเดอร์ผู้ชนะของนโปเลียนทุกคนเข้าเยี่ยมชมเมือง Haarlem ของชาวดัตช์ แขกรับเชิญที่มีชื่อเสียงได้รับเชิญให้เข้าศึกษาในโรงเรียน ที่นี่ตามที่นักประวัติศาสตร์เขียนว่า "เครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่เครื่องแรกดึงดูดความสนใจของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว" ทำในปี 1784 รถสร้างความประทับใจอย่างมาก ดิสก์แก้วสองแผ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางความสูงของบุคคลหมุนอยู่บนแกนกลางโดยความพยายามของสี่คน ไฟฟ้าแรงเสียดทาน (triboelectricity) ถูกจัดทำขึ้นเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของกระป๋อง Leiden สองถังตัวเก็บประจุของเวลานั้น ประกายไฟจากพวกเขามีความยาวเกินกว่าครึ่งเมตรซึ่งจักรพรรดิเชื่อมั่น

ปฏิกิริยาของเขาต่อปาฏิหาริย์แห่งยุโรปกลางนี้เป็นมากกว่าการยับยั้ง ตั้งแต่วัยเด็กอเล็กซานเดอร์คุ้นเคยกับเครื่องจักรที่ใหญ่กว่าและทำให้เกิดประกายไฟมากขึ้น มันถูกสร้างขึ้น แม้ก่อนหน้านี้ใน 1777 ในบ้านเกิดของเขาในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กมันง่ายกว่าปลอดภัยกว่าและต้องการคนรับใช้น้อยกว่าชาวดัตช์ จักรพรรดินีแคทเธอรีนต่อหน้าลูกหลานของเธอสร้างความบันเทิงให้ตัวเองด้วยความช่วยเหลือของเครื่องจักรนี้โดยการทดลองทางไฟฟ้าใน Tsarskoye Selo จากนั้นเธอก็ถูกย้ายไปที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก Kunstkamera ซึ่งเป็นของหายากหลังจากนั้นเธอก็ถูกพาตัวออกจากที่นั่นและร่องรอยของเธอก็หายไป

Alexander แสดงเทคนิคของวันก่อนเมื่อวาน หลักการของการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้แรงเสียดทานไม่ได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลานานกว่า 200 ปีในขณะที่แนวคิดพื้นฐานที่ใช้ในเครื่องยังคงใช้ในห้องปฏิบัติการที่ทันสมัยของโรงเรียนและมหาวิทยาลัยในโลก หลักการนี้ - การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต - ถูกค้นพบและอธิบายเป็นครั้งแรกในรัสเซียโดยนักวิชาการชาวรัสเซียที่มีคนไม่กี่คนที่รู้ชื่อและสิ่งนี้ไม่ยุติธรรม ฉันต้องการเตือนเกี่ยวกับสิ่งนี้กับคนรุ่นปัจจุบัน ...

การไหลของกระแสในตัวนำนั้นสัมพันธ์กับการสูญเสียพลังงานเสมอเช่น ด้วยการเปลี่ยนพลังงานจากไฟฟ้าเป็นความร้อน การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้การเปลี่ยนแปลงย้อนกลับมีความเกี่ยวข้องกับงานที่เสร็จสมบูรณ์เท่านั้นเนื่องจากอุณหพลศาสตร์พูดถึงสิ่งนี้ อย่างไรก็ตามมีความเป็นไปได้ในการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้าและใช้สิ่งที่เรียกว่า ผลเทอร์โมอิเล็กทริกเมื่อใช้สองคอนแทคเตอร์ของสองตัวนำหนึ่งในนั้นคือความร้อนและอื่น ๆ จะถูกทำให้เย็นลง

ในความเป็นจริงและความจริงข้อนี้มีจำนวนตัวนำที่ภายใต้เงื่อนไขบางอย่างไม่มีการสูญเสียพลังงานในระหว่างการไหลของกระแส! ในฟิสิกส์คลาสสิกเอฟเฟกต์นี้ไม่สามารถอธิบายได้

ตามทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์คลาสสิกการเคลื่อนที่ของตัวพาประจุจะเกิดขึ้นในสนามไฟฟ้าเร่งอย่างสม่ำเสมอจนกระทั่งมันชนกับโครงสร้างที่มีข้อบกพร่องหรือมีการสั่นสะเทือนของโครงตาข่าย หลังจากการชนถ้าไม่ยืดหยุ่นเช่นการชนกันของลูกบอลพลาสติกสองลูกอิเล็กตรอนจะสูญเสียพลังงานและส่งไปยังอะตอมโลหะที่เป็นตาข่าย ในกรณีนี้ตามหลักการแล้วจะต้องไม่มีตัวนำยิ่งยวด

ปรากฎว่ายิ่งยวดยิ่งยวดปรากฏเฉพาะเมื่อคำนึงถึงผลกระทบเชิงควอนตัม มันยากที่จะจินตนาการ ความคิดเล็กน้อยเกี่ยวกับกลไกของตัวนำยิ่งยวดสามารถรับได้จากข้อควรพิจารณาต่อไปนี้ ...

เริ่มต้นด้วยอุตสาหกรรมเกษตรถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ ถัดไปคืออะไร ถึงเวลาที่จะรวบรวมก้อนหิน? ถึงเวลาแล้วที่จะรวมพลังสร้างสรรค์ทั้งหมดเพื่อให้ชาวบ้านและผู้อยู่อาศัยในช่วงฤดูร้อนมีผลิตภัณฑ์ใหม่ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตลดการใช้แรงงานด้วยตนเองค้นหาวิธีการใหม่ ๆ ในพันธุศาสตร์ ... ฉันอยากจะแนะนำให้ผู้อ่านนิตยสารเป็นผู้เขียนหัวข้อ ฉันจะเริ่มต้นด้วยงานอันยาวนาน "สนามไฟฟ้าและผลผลิต"

ในปีพ. ศ. 2497 เมื่อฉันเป็นนักเรียนของ Military Academy of Communications ใน Leningrad ฉันได้ดำเนินการอย่างจริงจังด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสงและทำการทดสอบที่น่าสนใจด้วยการปลูกต้นหอมบน windowsill หน้าต่างห้องที่ฉันอาศัยอยู่หันหน้าไปทางทิศเหนือดังนั้นหลอดไฟจึงไม่สามารถรับแสงอาทิตย์ได้ ฉันปลูกหลอดไฟห้าหลอดในกล่องยาวสองใบ เขายึดครองโลกในที่เดียวกันทั้งสองกล่อง ฉันไม่มีปุ๋ยเช่น มีการสร้างเงื่อนไขเดียวกันสำหรับการเติบโต เหนือกล่องหนึ่งกล่องด้านบนที่ระยะครึ่งเมตร (รูปที่ 1) ฉันวางแผ่นโลหะที่ฉันติดสายจาก rectifier แรงดันสูง + 10 000 V และเล็บถูกแทรกลงในพื้นดินของกล่องนี้ซึ่งฉันเชื่อมต่อสาย "-" จาก rectifier

ฉันทำสิ่งนี้ตามทฤษฎีการเร่งปฏิกิริยาการสร้างศักยภาพสูงในเขตพืชจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของโมเมนต์ไดโพลของโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงและวันทดสอบจะถูกวาดขึ้น ภายในสองสัปดาห์ฉันค้นพบ ...

ในวรรณคดีมีรูปแบบของการประหยัดพลังงานไฟฟ้าและยืดอายุของหลอดไส้เสมอ ในบทความส่วนใหญ่มีการเสนอวิธีการที่ง่ายมาก - เปลี่ยนเซมิคอนดักเตอร์ไดโอดเป็นอนุกรมด้วยหลอด

หัวข้อนี้ปรากฏซ้ำ ๆ ในนิตยสาร "Radio", "Radio amateur" เธอไม่ได้ข้าม "Radioamator" "[1-4] พวกเขาเสนอวิธีแก้ปัญหาที่หลากหลาย: จากการรวมไดโอดแบบอนุกรมด้วยคาร์ทริดจ์ [2] การผลิต "แท็บเล็ต" ที่ยาก [1] และ "การกำหนดแอสไพรินหลอดไฟ" [3] ไปจนถึงการผลิต "Radioamator" "ลุกโชติช่วงการโต้วาทีอย่างเงียบ ๆ เกี่ยวกับ" ยา "ซึ่งดีกว่าและจะ" กลืน "ได้อย่างไร

ผู้เขียนได้ดูแล "สุขภาพ" และ "ความทนทาน" ของหลอดไส้อย่างดีและลืมเรื่องสุขภาพและสุขภาพของครอบครัวไปโดยสมบูรณ์ "มีอะไรเหรอ?" - คุณถาม เพียงในกระพริบเดียวกันเหล่านั้นที่แนะนำให้กำบังด้วยความช่วยเหลือของโคมไฟ "น้ำนม" [3]อาจจะมีภาพลวงตาของการลดลงของการกะพริบ แต่นี่จะไม่ทำให้พวกเขาเล็กลงและผลกระทบด้านลบของพวกเขาจะไม่ลดลง

ดังนั้นเราสามารถเลือกได้ว่าอะไรสำคัญกว่า: สุขภาพของหลอดไฟหรือของเรา แสงจากธรรมชาติดีกว่าแสงประดิษฐ์หรือไม่? แน่นอน! ทำไม? อาจมีคำตอบมากมาย และหนึ่งในนั้น - แสงประดิษฐ์เช่นหลอดไส้ส่องแสงที่ความถี่ 100 เฮิร์ตซ์ ให้ความสนใจไม่น้อยกว่า 50 เฮิร์ตซ์ซึ่งบางครั้งก็เชื่อว่าผิดพลาดโดยอ้างถึงความถี่ของเครือข่ายไฟฟ้า เนื่องจากความเฉื่อยในการมองเห็นของเราเราไม่ได้สังเกตเห็นแสงวูบวาบ แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าเราจะไม่เข้าใจ มันมีผลต่ออวัยวะของการมองเห็นและแน่นอนว่าระบบประสาทของมนุษย์ เราเหนื่อยเร็วขึ้น ...

แม้จะมีความสำเร็จอย่างไม่อาจปฏิเสธได้ของทฤษฎีสมัยใหม่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่การสร้างขึ้นบนพื้นฐานของพื้นที่เช่นวิศวกรรมไฟฟ้า, วิศวกรรมวิทยุ, อิเล็กทรอนิกส์, มีเหตุผลที่จะพิจารณาทฤษฎีนี้ไม่สมบูรณ์

ข้อเสียเปรียบหลักของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีอยู่คือการขาดแนวคิดแบบจำลองการขาดความเข้าใจในสาระสำคัญของกระบวนการไฟฟ้า ดังนั้นความเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติของการพัฒนาและการปรับปรุงทฤษฎีต่อไป และจากข้อ จำกัด ของทฤษฎีความยากลำบากในการประยุกต์ใช้ก็มีมากเช่นกัน

ไม่มีเหตุผลที่จะเชื่อว่าทฤษฎีของแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นความสูงที่สมบูรณ์แบบ ในความเป็นจริงทฤษฎีได้สะสมจำนวนของการละเว้นและความขัดแย้งโดยตรงซึ่งคำอธิบายที่น่าพอใจมากได้รับการคิดค้นหรือไม่มีคำอธิบายดังกล่าวเลย

ตัวอย่างเช่นจะอธิบายได้อย่างไรว่าค่าใช้จ่ายที่เหมือนกันสองอย่างที่ไม่มีการเคลื่อนไหวซึ่งควรจะถูกผลักไสจากกันและกันตามกฎหมายคูลอมบ์หากดึงดูดพวกเขามารวมกันเป็นแหล่งที่ค่อนข้างทอดยาวกัน? แต่พวกเขาถูกดึงดูดเพราะตอนนี้พวกเขาเป็นกระแสและดึงดูดกระแสที่เหมือนกันและสิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วจากการทดลอง

ทำไมพลังงานสนามแม่เหล็กไฟฟ้าต่อความยาวหน่วยของตัวนำที่มีกระแสที่สร้างสนามแม่เหล็กนี้มีแนวโน้มที่จะไม่มีที่สิ้นสุดหากตัวนำตัวนำกลับถูกย้ายออกไป ไม่ใช่พลังงานของตัวนำทั้งหมด แต่แม่นยำต่อความยาวหนึ่งหน่วยพูดหนึ่งเมตร? ...

เรื่องนี้เริ่มต้นด้วยหัวข้อที่ห่างไกลจากไฟฟ้าซึ่งยืนยันความจริงที่ว่าในทางวิทยาศาสตร์ไม่มีการศึกษาระดับมัธยมศึกษาหรือไม่มีท่าว่าจะดี ในปี 2187 นักฟิสิกส์ชาวอิตาเลียน E. Toricelli ได้ประดิษฐ์บารอมิเตอร์ อุปกรณ์นี้เป็นหลอดแก้วยาวประมาณหนึ่งเมตรพร้อมปลายปิดผนึก ปลายอีกด้านหนึ่งจุ่มลงในถ้วยปรอท ในหลอดปรอทไม่ได้จมลงอย่างสมบูรณ์ แต่เกิดจากสิ่งที่เรียกว่า“ Toricellian emptiness” ปริมาณที่แปรผันตามสภาพอากาศ

ในเดือนกุมภาพันธ์ 1645 พระคาร์ดินัลจิโอวานนี่เดอเมดิชิสั่งให้มีการติดตั้งท่อดังกล่าวหลายแห่งในกรุงโรมและอยู่ภายใต้การดูแล นี่เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจสำหรับสองเหตุผล Toricelli เป็นนักเรียนของ G. Galileo ซึ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้รับความอับอายขายหน้าต่ำช้า ประการที่สองความคิดที่มีค่าตามมาจากลำดับชั้นของคาทอลิกและตั้งแต่นั้นมาการสังเกตการณ์บรรยากาศเริ่ม ...

หากคุณเขียนวงจรไฟฟ้าจากแหล่งกระแสผู้ใช้พลังงานและสายเชื่อมต่อปิดมันจากนั้นกระแสไฟฟ้าจะไหลไปตามวงจรนี้ มีเหตุผลที่จะถามว่า:“ และในทิศทางใด?” ตำราเกี่ยวกับรากฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมไฟฟ้าให้คำตอบว่า: "ในวงจรภายนอกกระแสไฟฟ้าไหลจากบวกของแหล่งพลังงานไปยังลบและภายในแหล่งที่มาจากลบถึงบวก"

เป็นอย่างนั้นเหรอ? จำได้ว่ากระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ส่วนที่อยู่ในตัวนำโลหะนั้นมีประจุเป็นลบ - อิเล็กตรอน แต่อิเล็กตรอนในวงจรภายนอกเคลื่อนที่ตรงข้ามจากลบของแหล่งกำเนิดถึงบวก สิ่งนี้สามารถพิสูจน์ได้อย่างง่ายดาย มันเพียงพอที่จะใส่หลอดอิเล็กทรอนิกส์ - ไดโอดในวงจรด้านบนหากขั้วบวกของหลอดไฟถูกประจุบวกประจุไฟฟ้าในวงจรก็จะเป็นไปตามนั้นถ้าประจุเป็นลบก็จะไม่มีกระแส จำได้ว่าค่าใช้จ่ายที่ตรงกันข้ามดึงดูดและชอบค่าใช้จ่ายขับไล่ ดังนั้นขั้วบวกขั้วบวกจะดึงดูดอิเล็กตรอนเชิงลบ แต่ไม่ใช่ในทางกลับกัน เราสรุปได้ว่าทิศทางตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนถูกนำมาเป็นทิศทางของกระแสไฟฟ้าในวิทยาศาสตร์ของวิศวกรรมไฟฟ้า

การเลือกทิศทางที่ตรงข้ามกับทิศทางที่มีอยู่ไม่สามารถเรียกได้ว่าขัดแย้งกัน แต่เหตุผลของความคลาดเคลื่อนดังกล่าวสามารถอธิบายได้หากเราติดตามประวัติของการพัฒนาวิศวกรรมไฟฟ้าในฐานะวิทยาศาสตร์

ในบรรดาหลายทฤษฎีบางครั้งถึงเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ พยายามอธิบายปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าที่ปรากฏในยามรุ่งอรุณของวิทยาศาสตร์ไฟฟ้าให้เราอาศัยอยู่ในสองหลัก ...