Force de Laplace

Chouket Ahmed Force de Laplace : Travail de la Force de Laplace PC1
Effet Hall pour des charges négatives.
Effet Hall pour des charges positives.
Le principe est le même puisque les forces d’origine magnétique et d’origine électrique ont la même
orientation que la charge soit positive ou négative. On a donc un régime transitoire pendant lequel les
charges s’accumulent sur les deux faces et un régime permanent où la force de Hall compense la force
magnétique et où les porteurs de charges ne sont plus déviés.
En notant n le nombre de porteur de charges, l la largeur de la plaque et d son épaisseur, on obtient :
soit :
en notant la constante de Hall :
Cette constante de Hall est une grandeur algébrique dépendant du signe des porteurs de charges.
Ce modèle rend relativement bien compte de la réalité pour des métaux comme le cuivre, l’argent, l’or,
le sodium ou le magnésium. Par exemple, pour le cuivre, on a pour les électrons q = −e = −1,6.10 −19
C, n = 8,5.10 28 m −3 soit, d’après le modèle précédent, une constante de Hall : R H = −0,7.10 −10 m 3 .C −1
Expérimentalement, on mesure R H = −0,5.10 −10 m 3 .C −1 , le modèle précédent donne le bon ordre de
grandeur.
3) Application à la mesure de champ magnétique
On a établi que la tension de Hall vaut :
Elle est donc proportionnelle à la norme du champ magnétique. En amplifiant cette tension, on obtient
un capteur capable de mesurer les champs magnétiques. Il s’agit des sondes à effet Hall qui pourront
être utilisées en travaux pratiques.
Pour que la constante de Hall soit suffisamment grande pour rendre la mesure possible, on utilise en
général un semi-conducteur à la place du métal (la densité volumique de porteurs n est beaucoup plus
faible).
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