4 Hall effect

목차

Ⅰ. INTRODUCTION
II. EXPERIMENT
III. RESULT AND DISCUSSION
IV. CONCLUSION

본문내용

Ⅰ. INTRODUCTION

물질 속에서 전류를 운반하는 역할을 수행하는 입자를 전하 운반체라고 한다. 전하 운 반체는 보통 전자이지만, 보통의 액체에서는 이온도 전하 운반체가 될 수 있다. 그리고 반도 체 내에서는 최외각 전자 껍질에 전자가 다 채워지지 않아 생기는 electron hole에 의해서도 전하가 운반될 수 있다. 전자가 전하를 운반할 때는 - 전하가 흐르고, 양공이 전하를 운반할 때는 + 전하가 흐른다. 하지만 전류가 흐른다는 것은 본질적으로 자유전자가 움직이는 것이 다.
자기장 속을 운동하는 전하들은 그 운동방향에 수직한 힘을 받는다. 이 전하들이 도선 속을 진행해 가면, 이 전하들은 도선의 한쪽 끝으로 밀려난다. 이것이 도선 속에서 홀 효과 (hall effect)라고 하는 전하 분리를 일으킨다. 이러한 현상은 도체 속에서 전하운반자의 전하 부호와 단위체적당 전하운반자의 수를 결정할 수 있다. 홀효과는 자기장을 측정하는데 편리한 방법이 되기도 한다 [1].
다음 식 (1)은 Hall voltage Uh에 대한 식이며 Figure 1에 홀 효과에 대한 그림이 나 타나있다

< 중 략 >

Ⅱ. EXPERIMENT

먼저 calibration을 위해 U-core, pair of bored pole pieces, 그리고 250 turns의 코일을 Figure 2와 같이 설치하고, 전자석 사이의 거리를 조절한다. coils를 low voltage transformer(저전압 변압기)에 직렬로 연결하고, Combi B-Sensor S를 pole pieces 사이에 위치시킨다. 자기장을 전류에 대한 함수로 측정하기 전에 짧은 시간동안 코일에 1A의 교류를 흘려주었다가 전류를 0으로 내려서 전자석의 철의 자기를 소거한다. 전류를 측정하기 위해 + 극과 voltage transformer 사이에 전류계(ammeter)를 설치한다. 가우스 미터의 영점을 조절 하고 0A부터 0.5A씩 직류를 증가시켜서 B를 I에 대한 함수로 측정한다.

참고자료

· Paul A. Tripler·Gene Mosca, 물리학, (청문사, 2012), p961