Kategori: Fakta menarik, Isu kontroversi
Bilangan pandangan: 25077
Komen pada artikel: 2

Misteri Arus Salib - Kesan Dewan

 

Misteri Arus Salib - Kesan DewanPada akhir abad yang lalu, pelajar fizik Amerika muda Edwin Hall membuat penemuan yang memasuki namanya dalam buku teks fizik. Beliau menjalankan eksperimen "pelajar" mudah - dia mengkaji penyebaran arus dalam plat logam nipis yang terletak di antara tiang elektromagnet yang kuat. Pelajar semua universiti menjalani amalan makmal, di mana mereka diajar dengan contoh mudah kemahiran eksperimen. Jadi kali ini. Seorang pelajar yang rendah hati tidak dapat membayangkan pengalamannya yang sederhana akan menimbulkan banyak penyelidikan, beberapa di antaranya akan ditandai oleh anugerah saintifik yang paling mulia - Hadiah Nobel.

Peranti yang mana Hall bekerja terdiri daripada dua litar disusun litar elektrik - ini adalah bagaimana mereka mengikat kotak gula-gula dengan reben. Rantai berbeza dengan salah satu daripadanya yang mengandungi bateri elektrik dan arus darinya melewati plat, yang lain, melintang, tidak mempunyai sumber semasa dan hanya menyambung tepi pinggan.

Seperti yang dijangkakan, dalam kes apabila elektromagnet dimatikan, instrumen mencatatkan aliran semasa hanya di sepanjang plat - dalam litar dengan bateri - dan ketiadaannya dalam litar melintang "kosong". Tidak hairanlah. Walau bagaimanapun, sebaik sahaja elektromagnet dihidupkan, dalam litar melintang, seolah-olah dari apa-apa, arus elektrik muncul sendiri. Ia menarik, tetapi tidak ada keajaiban di sini - penjelasan telah dijumpai dengan cepat. Elektron yang bergerak dalam rantaian longitudinal dipengaruhi oleh daya Lorentz, yang terkenal dari buku teks sekolah, yang memesongkan elektron dalam arah melintang, yang menghasilkan arus kecil dalam rantai melintang - segala-galanya mudah sederhana.


Selama lebih dari setengah abad, setengah dilupakan, fenomena ini tetap berada di belakang sains fizikal. Membakarnya di arkib oleh pakar dalam mikroelektronik. Pada mulanya ternyata bahawa jika alat pengukur kasar waktu Hall digantikan dengan yang moden, maka fenomena yang ditemui olehnya boleh digunakan untuk mengira bilangan zarah yang dikenakan yang pergerakannya menghasilkan arus elektrik, yang sangat penting bagi pereka transistor bunyi rendah dan peranti mikroelektronik yang sangat sensitif yang bekerja dengan sangat lemah arus dan medan magnet.

 

Kesan Dewan dikaji dengan berhati-hati, tanpa usaha untuk meningkatkan ketepatan. Tempat perpuluhan keempat, keempat, dan kelima pada skala instrumen pengukuran ... Dan di sini menakjubkan, pada pandangan pertama, hanya fenomena yang luar biasa mula muncul.

Hasil pertama yang luar biasa diperoleh dua puluh tahun yang lalu, pada akhir tahun tujuh puluhan, dalam eksperimen dengan litar semikonduktor dalam medan magnet yang kuat pada suhu yang sangat rendah, hanya beberapa darjah dari "sifar mutlak" - 273 darjah Celcius, ketika bahan membeku begitu banyak berhenti, semua gerakan molekul membekukan. Oleh itu, jika pada suhu biasa dekat dengan suhu bilik, rintangan elektrik di litar dengan arus Hall "secara beransur-ansur bertambah dengan medan magnet yang bertambah, maka sebab tertentu di dekat suhu sifar ia berubah langkah demi langkah - seolah-olah suatu jalan lancar sepanjang zarah-zarah semasa bergerak, tiba-tiba memberi laluan kepada bengkok yang mendalam. Lengkung halus yang ditulis oleh perancit akan diganti secara berselang-seli dengan "tangga", ketinggian langkah yang bersamaan dengan beberapa pemalar yang dibahagikan dengan bilangan bulat n = 1, 2, 3, dan sebagainya.

Dan apa yang lebih mengejutkan - pada setiap peringkat rintangan litar arus longitudinal jatuh ke sifar, iaitu, untuk arus membujur bahan itu menjadi superkonduktor - elektron melancarkan tanpa sebarang rintangan, tetapi pada sendi, apabila bergerak dari satu tahap ke yang lain, rintangan melompat dengan ketara dan superkonduktivitas segera hilang.Semua ini kelihatan seperti sejenis kekeliruan - seperti yang mereka katakan, semuanya bercampur di rumah Oblonsky!

Bagaimana untuk menerangkan kelakuan aneh yang menyeberangi arus? Kenapa mereka berkelakuan dengan cara yang berbeza? Elektrodinamika ternyata tidak berdaya di hadapan teka-teki ini ... Kami terbiasa dengan fakta bahawa fenomena misteri berlaku dalam eksperimen kompleks dengan zarah-zarah asas atau dalam ruang ketika datang ke lubang hitam, galaksi meletup dan objek lain yang memukau imajinasi kami, dan di sini hanya eksperimen dengan rintangan dan arus. Bersama-sama dan merentasi kawasan yang dipersiapkan dan - pada anda!

V. Barashenkov, E. Kapustsik

Lihat juga di i.electricianexp.com:

  • Kesan Dewan dan sensor berdasarkannya
  • Inersia elektron: Tolman - Stuart dan Mandelstam - Eksperimen Papaleksi
  • Di manakah aliran elektrik?
  • Sejarah paradoks kejuruteraan elektrik
  • Air dan arus elektrik

  •  
     
    Komen:

    # 1 menulis: | [quote]

     
     

    Ia sangat bermaklumat dan menarik, saya tidak tahu bahawa terdapat beberapa tempat gelap di juruelektrik, bagi saya segala-galanya seolah-olah telah dikelaskan dan dipelajari, ternyata tidak. Namun, kita jauh dari pemahaman yang lengkap tentang fenomena semula jadi, dan membayangkan diri kita sebagai pengantara nasibnya. Tapak yang sangat berguna, saya sering membaca anda.

     
    Komen:

    # 2 menulis: Oleg | [quote]

     
     

    Tetapi apakah kesan kuantum Hall)