Breve Resumo
Este vídeo explica o efeito Hall, um fenômeno que ocorre quando um condutor é submetido a um campo magnético perpendicular à corrente elétrica. O efeito Hall demonstra que os portadores de carga em um condutor sólido são negativos, e a equação para determinar o número de portadores de carga por unidade de volume é derivada.
- O efeito Hall é causado pela força magnética que atua sobre os elétrons livres em um condutor.
- A força magnética faz com que os elétrons se concentrem em um lado do condutor, criando uma diferença de potencial.
- A equação para determinar o número de portadores de carga por unidade de volume é derivada a partir das equações da força magnética e da força elétrica.
O Efeito Hall
O vídeo começa explicando o efeito Hall, descoberto por Edwin H. Hall em 1879. Para entender o efeito Hall, é necessário analisar o que acontece dentro de um condutor submetido a uma diferença de potencial. O condutor gera um campo elétrico, e o movimento dos elétrons livres dentro dele cria um campo magnético perpendicular ao campo elétrico. Quando um campo magnético externo é aplicado perpendicularmente ao condutor, os elétrons livres sofrem a ação da força magnética, que é determinada pela regra da mão direita. Essa força faz com que os elétrons se concentrem em um lado do condutor, criando uma diferença de potencial.
Determinando o Número de Portadores de Carga
A maior concentração de elétrons livres em um lado do condutor gera um potencial negativo, enquanto a ausência de elétrons no lado oposto gera um potencial positivo. Essa diferença de potencial é conhecida como diferença de potencial de Hall, e ela gera um campo elétrico de Hall. O campo elétrico de Hall faz surgir uma força elétrica de Hall com a mesma intensidade, mas em sentido contrário à força magnética. Para determinar o número de portadores de carga por unidade de volume, é necessário igualar as equações da força magnética e da força elétrica de Hall. A força elétrica de Hall é o produto da carga do elétron e do campo elétrico de Hall, enquanto a força magnética é o produto da carga, da velocidade de deriva do elétron, do campo magnético e do seno de 90 graus (o ângulo entre o condutor e o campo magnético). Isolando o número de portadores de carga na equação, obtemos a equação para determinar o número de portadores de carga por unidade de volume.
