Coeficiente Hall
Coeficiente Hall – una magnitud termofísica
Si un conductor portador de corriente se encuentra en un campo magnético, actúa la fuerza de Lorentz sobre los portadores de carga perpendicular a la dirección de la corriente y del campo magnético. La separación de cargas resultante se conoce como efecto Hall y da lugar a una tensión Hall medible.
Es proporcional al coeficiente de Hall y a la intensidad del campo magnético.
El coeficiente Hall y su signo dependen a su vez de la densidad de portadores de carga y del tipo de portador de carga.
- Definición: Mide el grado de separación de cargas en un conductor portador de corriente en un campo magnético, conocido como efecto Hall.
- Resultado: una tensión Hall medible que es proporcional al coeficiente Hall y a la intensidad del campo magnético.
En un semiconductor dopado, los responsables de un flujo de corriente pueden ser electrones cargados negativamente o «huecos» cargados positivamente, es decir, electrones desapareados.
En cambio, en un conductor eléctrico convencional, como el cobre, sólo fluyen electrones.
Medición del coeficiente Hall
El coeficiente Hall puede medirse si se conoce la densidad de flujo magnético del imán utilizado, determinando el grosor del conductor, la tensión Hall y la intensidad de corriente.
El efecto descrito anteriormente permite medir los campos magnéticos sin contacto y con precisión.
Sin embargo, si se utiliza un imán permanente con una densidad de flujo magnético conocida, se puede determinar toda una serie de otras variables de medición.
- Densidad de flujo magnético: Cantidad conocida del imán que se incluye en el cálculo.
- Grosor del conductor: El grosor del conductor de corriente debe conocerse para poder realizar mediciones precisas.
- Tensión Hall: Tensión a través del conductor que se produce como consecuencia del efecto Hall.
- Amperaje: La cantidad de corriente que circula por el conductor y que da lugar a la generación de la tensión Hall.
Estas mediciones permiten determinar sin contacto la intensidad del campo magnético, lo que permite un análisis no invasivo y preciso de las propiedades eléctricas de un material.
Aplicación práctica del coeficiente Hall
El coeficiente Hall tiene una amplia gama de aplicaciones que ponen de relieve su versatilidad en diversas industrias:
- Industria del automóvil: Los sensores de efecto Hall se utilizan para medir la velocidad, el nivel y el par, y se caracterizan por su fiabilidad y durabilidad.
- Tecnología médica: Los sensores de efecto Hall se utilizan en la resonancia magnética (RM) para determinar campos magnéticos intensos, lo que mejora la obtención de imágenes y el diagnóstico.
Presencia del coeficiente Hall en la práctica
El coeficiente Hall se utiliza en numerosas aplicaciones tecnológicas:
- Dispositivos electrónicos: Se utiliza para determinar los campos magnéticos en dispositivos móviles como teléfonos inteligentes y tabletas.
- Sensores industriales: En la tecnología de automatización, contribuyen a la detección precisa de la posición.
- Tecnología espacial: La medición de campos magnéticos en satélites y naves espaciales es esencial para la navegación y la investigación.
- Instrumentos científicos: Los institutos de investigación utilizan el efecto Hall para investigar las propiedades magnéticas de los materiales.
Estas diversas aplicaciones muestran cómo el coeficiente Hall y el efecto Hall contribuyen a resolver complejos retos metrológicos en diversos campos especializados.
