通信教育を受けているのですが、この質問だけがよくわからなくて困っています。
どなたか助けてください。

質問内容
ここに特性不明のホール素子がある。
一定の磁界中にこのホール素子を置き、起電力を測定したら
制御電流が+5mAのときは+82mV
制御電流が+2mAのときは+22mV
このホール素子の不平衝電圧を計算せよ

A 回答 (2件)

ホール素子は同じ磁界のなかでも、電流と電圧が比例しないでずれます。


つまり電流と電圧のグラフを書くと、原点を通る直線にならずに、
y切片を持つずれた直線になります。

そのy切片を求めなさいという問題です。
y切片があるような直線の式は
V-Voff=K×I
です。
ここに与えられた測定結果を代入すると
82-Voff=K×5
22-Voff=K×2
となります。
この2式からVoffを求めればOKです。
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http://www.asahi-kasei.co.jp/ake/jp/product/hall …
にあるように、単なるオフセットです。

与えられた二つの条件から
V-Voff=比例定数×電流
がなりたつように、Voffを求めればよいです。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

教えていただきありがとうございます。
教えていただいたサイトを見たのですがいまいちよくわかりません。
また5mAと2mAのときで比例定数がことなるかとおもいます。
もう少しわかりやすいアドバイスをいただけると幸いです。
よろしくお願いします。

お礼日時:2009/05/24 15:59

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使用しているホール素子はN極でHIGH,S極でLOWを返す、下のUS1881LUAです。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05274/

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Aベストアンサー

出力がオープンドレインだったのはうかつでした。

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ちなみに、「プルアップ」とは、ホール素子の out と Arduinoの2pin の間に抵抗を入れることではありません。

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ご教授おねがいします。

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お世話になっております。
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先ほどは時間が取れなて・・
回路には、反時計回りに電流が流れます。添付図左上
それぞれの電線を見ると、その電流に対して右回りの磁界が発生します。
 それを磁力線で示すと、右上の赤の矢印になります。
電磁石の磁力線は青の矢印で示されています。
磁力線は同じ向きだと反発します、(逆向きだと引き合う)
 ┃N極------S極┃
 ┗━━━━━━┛
 ──磁力線──→
 ──磁力線──→ふたつの磁石は反発します。
 ┏━━━━━━┓
 ┃N極------S極┃
 ┗━━━━━━┛
 ──磁力線──→
 ←─磁力線───ふたつの磁石は引き合います。
 ┏━━━━━━┓
 ┃S極------N極┃  これは小学校低学年でやったでしょ(^^)

 よって銅線は左右に引き離される方向に力を受けます。オレンジの矢印

たぶんこの問題には続きがある・・
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先ほどは時間が取れなて・・
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こんにちは。
惜しいですね。

V = -∫E・dx
です。

なぜかというと、

1.
Vは地図で言えば標高。電界は坂道の急峻さ。
山頂をVボルト、山のすそを0ボルトとすると、
プラスの電荷を坂道にそっと置くと、山頂から斥力を受けるので、坂道の下方面に動こうとします。
一方、Vは坂道を上る方向をプラスとする量なので、VとEは符号が逆になります。

2.
E と dx の間に ・ を打っているところが味噌です。
これは、E や x がベクトルの場合、E・dx は、E と dx の内積です。
E と dx が直角の関係だと、V=一定値 になりますが、
これは、等高線に沿っていくら歩いても、登山者がいる標高が変わらないことを意味します。

ベクトルの場合、E や x や dx は、太字で書きます。
ちなみに、V は標高ですから、ベクトルではなくスカラーです。

以上、ご参考になれば。

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Aベストアンサー

http://www.moge.org/okabe/temp/quantum/node25.html
ここで考査して下さい。
電子方向と90度違う向きに磁界が現れます。
ジャイロは90度位相で力の反動を生みますね。^^

>なぜ電子の流れが磁界を作るのでしょうか?
電気=磁界=電界=電波
送信したら、受信して元の音声に戻ります。

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あちゃー
ミスをしてしまいました。ごめんなさい。

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つまり、電圧の方向(坂道を上る方面)と電荷に働く力(坂道を転がり落ちる)は逆方向なので、

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Q一様な磁界の中に磁界の方向と角αをなして初速度vで入射した電子はその磁界の方向を軸とするらせんの上を

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よろしくお願いします。

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ベクトルの外積を使えば
 →F = q * →v × →B
です。ここでは「電子」は負電荷なので q>0 と定義すると
 →F = - q * →v × →B
となります。力の向きを考えるときには要注意です。

あとは、言葉と式ではイメージがつかめないので、ご自分で「3次元の絵」を描いて進めてください。
↓ このサイトが参考になると思います。
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ro-renn/jibakadenn.html

力 →F は
(1)→v と →B とに直交する向き、つまり「 →B に直交する平面上で、→v に直交する方向」で、「→v を →B に重ねる方向に回したときに右ねじの進む方向」の「マイナス」なので逆方向。
(2)大きさは、初速度 →v が磁界の方向と角 α をなしていれば
  |→F| = q * |→v| * |→B| * sin(α)   ①
となります。

つまり、電子は
(a)→B 方向には力を受けないので、 初速度 →v の →B 方向成分で、→B 方向に等速運動。
(b)→v と →B とに直交する向きに力を受けるので、 →B 方向に直交する平面上で円運動。
を合成したらせん運動をします。

(b)の円運動の「向心力」が①なので、電子の質量を m, 円運動の半径を r とすると
 |→F| = m[v * sin(α) ]² /r = q * v * B * sin(α)
より
 [v * sin(α) ]/r = q*B /m
これが円運動の「角速度:ω」なので、一周(2パイ)に要する時間=周期 T は
 T = 2パイ/ω = 2パイm/( q*B )

らせん運動の周期は、入射角に依存しないということです。
(ただし、らせん運動の半径は入射角に依存します)

ベクトルの外積を使えば
 →F = q * →v × →B
です。ここでは「電子」は負電荷なので q>0 と定義すると
 →F = - q * →v × →B
となります。力の向きを考えるときには要注意です。

あとは、言葉と式ではイメージがつかめないので、ご自分で「3次元の絵」を描いて進めてください。
↓ このサイトが参考になると思います。
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ro-renn/jibakadenn.html

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(1)→v と →B とに直交する向き、つまり「 →B に直交する平面上で、→v に直交する方向」で、「→v を →B に重ねる...続きを読む

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電流の向きも磁界の向きも全部同じ条件なのだから電子はα側に片寄りα側が高電位になり、どのような見方、考え方をしてもそれは変わらないのではないのでしょうか。

Aベストアンサー

質問者さんの疑問は、よくあるものです。
ここでは、「磁場中を運動する荷電粒子に働く力=ローレンツ力」が働きます。この「方向」が問題なのですね。

ローレンツ力の方向は「フレミング左手の法則」に従います。人差し指が「磁場の方向」(Forefinger が Field)、中指が「電流の方向」(Center finger が Current)のときに、「働く力」が親指というわけです。(私はこの語呂合わせで覚えています。「右手」でも同じ)
このときの「電流の方向」とは「正電荷の動く方向」です。

ここで「ホール(正孔)」を考えると、図では正孔は「左→右」に移動し、電流もその方向ですから、力はα側向きに働きます。これはすんなり理解できると思います。

「電子」(負電荷)を考えると、図では電子は「右→左」に移動し、電流は逆方向の「左→右」ということになります。つまり、やはり力はα側向きに働きます。

つまり、電荷が正であっても負であっても、力の方向はα側向きということなのです。
ここのところを、もう一度確認することがポイントです。

これを普通の「導線」で考えれば、「導線に電流が流れると、導線に「フレミング左手の法則」の方向の力か働く」ということです。「電子」に対しても、「電子が抜けた正の原子=正孔」に対しても、同じ方向に力が働き、結果として「導線全体」にその方向の力が働くのです。
決して、導線の中では「電子」と「電子が抜けた正の原子=正孔」の数が同じなので、「右向きと左向きの力が相殺して、どちらにも力が働かない」ということはありません。「電子と正孔の両方に同じ方向の力が働くので、導線全体がその方向に力を受ける」のです。
つまり、ふつうの導線でも、「電子」にも「正孔」にも同じ方向の力が働くのです。

半導体がふつうの導線と違うのは、「電子」と「正孔」の数が等しくない、ということです。「電子」の方が多い「n型半導体」と、「正孔」の方が多い「p型半導体」があります。

そのため、「正孔」も「電子」もα側向きに動くのですが、トータルしたときに「電子=負電荷」の方が多いか、「正孔=正電荷」の方が多いか、という違いが生じます。それによって、「電子=負電荷」の方が大きいときには反対側のβ側の電位が高くなり、「正孔=正電荷」の方が大きいときにはα側の電位が高くなるのです。この結果、磁場、電流と直角方向に「電場」ができることになります。
導体では、「正孔」と「電子」の数が等しいので、このような「電荷の偏り」や「それによる電流と直角方向の電場」は発生しません。

「電子の場合」「正孔の場合」で分けているのは、この「どちらがリッチか」ということが異なるためです。
その「半導体」特有の条件が、通常の導線と異なるところなのです。

質問者さんの疑問は、よくあるものです。
ここでは、「磁場中を運動する荷電粒子に働く力=ローレンツ力」が働きます。この「方向」が問題なのですね。

ローレンツ力の方向は「フレミング左手の法則」に従います。人差し指が「磁場の方向」(Forefinger が Field)、中指が「電流の方向」(Center finger が Current)のときに、「働く力」が親指というわけです。(私はこの語呂合わせで覚えています。「右手」でも同じ)
このときの「電流の方向」とは「正電荷の動く方向」です。

ここで「ホール(正孔)」を考...続きを読む


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