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1[전자기사 필기] 15년 2회차
d=0.2[mm]인 Ge 시료에 10[mA]의 전류(I)를 통하고 이에 수직인 방향으로 B=0.1[Wb/m2]의 자장을 가할 경우 홀(Hall) 기전력은? (단, RH=2×10-4[m3/C])
문제 이미지
1
0.01[mV]
2
0.1[mV]
3
1[mV]
4
10[mV]
해설

홀 기전력 VHV_H 의 크기는 1mV 이다. 그림에서 전류 I 는 x 방향, 자속밀도 B 는 z 방향이고, 두께 d 는 B 와 같은 z 방향으로 표시돼 있어 면 1·2 사이(y 방향, 폭 t)에 기전력이 생긴다.

홀 전계 EH=RHJBE_H = R_H J B, 전류밀도 J=It dJ = \dfrac{I}{t\,d} 이므로
VH=EH t=RHIBdV_H = E_H\, t = \dfrac{R_H I B}{d}
=(2×10−4)(10×10−3)(0.1)0.2×10−3=2×10−72×10−4=1×10−3 [V]= \dfrac{(2\times 10^{-4})(10\times 10^{-3})(0.1)}{0.2\times 10^{-3}} = \dfrac{2\times 10^{-7}}{2\times 10^{-4}} = 1\times 10^{-3}\,[\mathrm{V}]

홀 전압은 폭 t 와 무관하고 자계 방향 두께 d 에 반비례한다.

  • 0.01mV 보기는 계산값과 다르다.
  • 0.1mV 보기는 계산값과 다르다.
  • 10mV 보기는 계산값과 다르다.

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