Hall-effektus a számítógépekben
2000/12/13 00:00
907 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
All you need is code Minden a kódolás tanulásához
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek