Hall-effektus a számítógépekben
2000/12/13 00:00
959 megtekintés
A cikk lejárt! Valószínű, hogy már nem aktuális információkat tartalmaz!
Napjainkban az élet minden területén megjelentek a számítógépek. Szerkezeti egységeik működéséről azonban szinte semmit sem tudunk. Ez a rövid kis cikk segíthet megérteni a floppymotor és a hűtőventillátor működési elvét. Talán közben eszünkbe jut: Jé, e mögött is valami FIZIKA van?!

A Hall-generátor

A számítógépekben használatos ventillátorokban és a floppymotorokban kiemelet szerepe van a Hall-generátornak. Röviden ismertetjük a működési elvét.

Edwin H. Hall 1879-ben fedezte fel az alapelvet. Ha egy vékony, téglalap alakú fémlemezkén a hossztengely irányában áramot vezetünk (lásd az a. ábrát a lap alján), akkor külső mágneses mező hiányában a keresztirányú elektródákon nem lép fel potenciálkülönbség. Ha azonban a fémlemezkére - ami tulajdonképpen a Hall-generátor - B indukciójú mágneses tér hat, a mozgó elektronokra ható Lorentz-erő miatt a keresztirányú kapcsokon UH Hall-feszültség keletkezik. A Hall-feszültség meghatározására a következő összefüggés szolgál:

ahol KH a Hall-lemez anyagára jellemző állandó. Az összefüggés alapján látható, hogy a B mágneses indukció és az adott I gerjesztőáram hatására annál nagyobb az UH Hall-feszültség, minél nagyobb a Hall-állandó, illetve minél vékonyabb a lemez (d).

Hall csak igen vékony fémfóliákkal kísérletezhetett, ebben az esetben a jelenség csak kis mértékben mutatható ki. Az elektronikában akkor váltak elterjedtté a Hall-generátorok, amikor elterjedtek a félvezetők. Példaként említhetjük az iridiumarzenid és az iridiumantimonid lapkán azonos geometria mellett, azonos gerjesztőáram hatására, és azonos mágneses indukció mellett akár kétezerszeres UH keletkezhet a réz alapanyagú Hall-generátoréhoz képest.

A csupán Hall-generátort tartalmazó tokok (ilyenek találhatók a floppymotorokban) valóban a fenti alapanyagok valamelyikéből készülhetnek. Két évtizede forgalomba hoztak olyan integrált áramköröket, amelyek közös sziliciumcsip (chip) tartalmazzák a Hall-generátort, az UH-t feldolgozó műveleti erősítő jellegű áramkört, az erősítő kimeneti jelváltozásának sebességét növelő Schmitt-triggert, a nyitott kollektoros kimeneti fokozatot, valamint az egyes áramkörök tápellátását biztosító feszültségstabilizátort. A Hall-IC-k jellegzetes felépítését a b. ábra mutatja.

A számítógépek billentyűzetei is készülhetnek Hall-generátor felhasználásával. A nyomógombokban egy Hall-IC és egy, a gombsapkával együtt mozgó kis mágnes van.

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE pilot Program iskoláknak a bullying ellen
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek