¿Cuál es la diferencia entre el CEM de movimiento y el CEM de Hall?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?CEM de movimiento: Producción de tensión eléctrica al mover un conductor perpendicularmente a un campo magnético. El movimiento genera la tensión.
CEM de Hall: Producción de tensión eléctrica perpendicular a la corriente eléctrica en un conductor en un campo magnético que es perpendicular a la corriente. La corriente genera la tensión perpendicular.
Los dos términos se refieren a dos situaciones diferentes donde los electrones en movimiento interactúan con un campo magnético (aunque la física de estos fenómenos es la misma):
CEM móvil
En caso de EMF móvil estamos tratando con una bobina en movimiento mecánicamente en un campo magnético no homogéneo (o un campo magnético a través de la bobina inmóvil está cambiando con el tiempo con el mismo efecto). Esto genera un movimiento de electrones con respecto a la red iónica del material de la bobina, y expresamos la causa de este movimiento en términos de un CEM.
Hall EMF
En el caso del Hall EMF los electrones son conducidos por un campo eléctrico en lugar de mecánicamente , mientras que el propio material es inmóvil. La presencia de un campo magnético homogéneo provoca un desplazamiento de los electrones en la dirección transversal al movimiento de los electrones, que puede describirse de nuevo en términos de un EMF.
La emf de Hall se produce cuando un conductor que transporta corriente se coloca en un campo magnético externo. Considere un cable de cobre conectado a una batería y colocado entre las patas de un imán de herradura. En esta disposición, el campo magnético es perpendicular a la dirección de la corriente en el cable. Por la fuerza de Lorentz, los electrones que transportan la corriente en el cable de cobre serán desviados hacia el borde exterior del cable por la fuerza magnética. Esto deja una carga positiva neta en el borde opuesto del cable, creando una diferencia de potencial transversal a través del cable. Esto se denomina Hall emf (tensión Hall). Sin embargo, la emf motriz no depende del flujo de electricidad. Es más bien causada por el movimiento del propio conductor a través del campo magnético externo. También puedes considerar que el conductor aquí no lleva ninguna corriente inicial como se necesita para el efecto Hall. Considere un conductor de bucle cuadrado con una varilla metálica unida dentro de los lados adyacentes del cuadrado. Esta varilla es libre de deslizarse de un lado de la espira al otro. Dejemos que el campo magnético se dirija hacia abajo a través de la espira. Si procedemos a deslizar la varilla empezando por la izquierda, se produciría una corriente inducida en la espira por la ley de Faraday. El cambio de flujo que provoca la corriente se debe al aumento del área de la espira limitada a la derecha por la varilla que se desliza. Lo que realmente ocurre es que los electrones libres de la varilla deslizante se desvían debido a la presencia del campo magnético y al movimiento del conductor. La dirección de esta fuerza también viene dada por la regla de la mano derecha y es la misma fuerza que se ha descrito anteriormente. Por lo tanto, las cargas libres se acumulan con polaridad opuesta en ambos extremos de la varilla creando lo que llamamos emf móvil. Como la varilla forma un bucle cerrado con el resto del circuito, estas cargas se redistribuirían y fluirían por todo el bucle. En resumen, la _emf emocional establece la corriente en un conductor que se mueve en un campo magnético externo. Sin embargo, con el efecto Hall ocurre lo contrario. La corriente es lo que conduce a la tensión Hall para el conductor colocado en un campo magnético. Tanto la emf de Hall como la emf de movimiento son causadas por la fuerza de Lorentz. Mientras que la carga $q$ y la densidad de flujo $B$ sin embargo, es común a ambos, $v$ es, respectivamente, la velocidad de deriva de los electrones para la emf Hall y la velocidad del conductor en movimiento en el caso de la emf móvil.