تم اكتشاف تأثير هول في عام 1879 من قبل العالم الأمريكي إدوين هربرت هول. جوهرها هو على النحو التالي. إذا تم تمرير التيار عبر لوحة موصلة وتم توجيه مجال مغناطيسي عموديًا على اللوحة ، فسيظهر الجهد في الاتجاه مستعرضًا للتيار (واتجاه المجال المغنطيسي): Uh = (RhHlsinw) / d ، حيث يكون Rh هو معامل Hall اعتمادًا على مادة الموصل ؛ H هي شدة المجال المغناطيسي ؛ أنا التيار في الموصل ؛ w هي الزاوية بين اتجاه التيار وموجه الحث المغناطيسي للمجال (إذا كانت w = 90 ° ، sinw = 1) ؛ د سماكة المادة.

يتميز مستشعر القاعة بتصميم مشقوق. يوجد أشباه الموصلات على جانب واحد من الفتحة ، حيث يتدفق التيار من خلالها عند تشغيل الإشعال ، ومن ناحية أخرى ، المغناطيس الدائم.

في المجال المغناطيسي ، تتأثر الإلكترونات المتحركة بقوة. متجه القوة عمودي على اتجاه كل من المكونات المغناطيسية والكهربائية للمجال.

إذا تم إدخال رقاقة أشباه الموصلات (على سبيل المثال ، من زرنيخيد الإنديوم أو أنتيميونيد الإنديوم) في مجال مغناطيسي من خلال الحث في تيار كهربائي ، فثمة فرق محتمل ينشأ على الجانبين بشكل عمودي على اتجاه التيار. الجهد هول (قاعة EMF) يتناسب مع الحث المغناطيسي والمغناطيسي.

هناك فجوة بين اللوحة والمغناطيس. في فجوة المستشعر هي شاشة الصلب. عندما لا توجد شاشة في الفجوة ، يعمل الحقل المغناطيسي على لوحة أشباه الموصلات ويتم إزالة الفرق المحتمل منها. إذا كانت هناك شاشة في الفجوة ، فإن الخطوط المغناطيسية للقوة تغلق عبر الشاشة ولا تعمل على اللوحة ، وفي هذه الحالة ، لا يحدث الفرق المحتمل على اللوحة.

تقوم الدائرة المتكاملة بتحويل الفرق المحتمل الناتج على اللوحة إلى نبضات جهد سالب ذات قيمة معينة عند إخراج المستشعر. عندما تكون الشاشة في فجوة المستشعر ، سيكون هناك جهد عند إخراجها ، إذا لم تكن هناك شاشة في فجوة المستشعر ، فإن الجهد عند خرج المستشعر يقترب من الصفر ...

في صيف عام 1814 زار الإمبراطور الروسي الكسندر الأول ، الفائز بجائزة نابليون ، مدينة هارلم الهولندية. تمت دعوة الضيف المميز إلى الأكاديمية المحلية. هنا ، كما كتب المؤرخ ، "إن الآلة الكهربائية الكبيرة جذبت انتباه جلالة الملك أولاً". صنع عام 1784. جعلت السيارة حقا انطباعا كبيرا. يدور قرصان زجاجيان بقطر ارتفاع الشخص على محور مشترك بجهد أربعة أشخاص. تم توفير كهرباء الاحتكاك (الكهرباء التجريبية) لشحن بطارية العلب ثنائية ليدن ، المكثفات في ذلك الوقت. بلغ طول الشرر منها أكثر من نصف متر ، وهو ما كان الإمبراطور مقتنعًا به.

كان رد فعله على هذه المعجزة في أوروبا الوسطى للتكنولوجيا أكثر من تقييد. منذ الطفولة ، كان الكسندر على دراية بآلة أكبر ، وأعطى المزيد من هذه الشرر. تم صنعه. حتى قبل عام 1777. في موطنه في سان بطرسبرغ ، كان الأمر أكثر بساطة وأمانًا وتطلب موظفين أقل من الهولنديين. استمتعت الإمبراطورة كاثرين الثانية بحضور أحفادها بمساعدة هذه الآلة عن طريق التجارب الكهربائية في تسارسكوي سيلو. ثم نُقلت ، كمعرض نادر ، إلى كنيسة سانت بطرسبرغ كونستكاميرا ، ثم ، بأمر ما ، أُخذت من هناك وفُقدت آثارها.

ألكساندر أظهر تقنية اليوم السابق. لم يتم تطبيق مبدأ توليد الكهرباء من خلال الاحتكاك منذ أكثر من 200 عام ، في حين أن الفكرة الكامنة وراء الآلة المحلية لا تزال تستخدم في المختبرات الحديثة للمدارس والجامعات في العالم. تم اكتشاف هذا المبدأ - الحث الكهروستاتيكي - ووصف لأول مرة في روسيا من قبل الأكاديمي الروسي ، الذي يعرف قلة من الناس ، وهذا غير عادل. أريد أن أذكر هذا إلى الجيل الحالي ...

يرتبط تدفق التيار في الموصلات دائمًا بفقدان الطاقة ، أي مع انتقال الطاقة من الكهربائية إلى الحرارية. هذا التحول لا رجعة فيه ، ويرتبط التحول العكسي فقط مع الانتهاء من العمل ، حيث يتحدث الديناميكا الحرارية عن هذا. هناك ، مع ذلك ، إمكانية تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية واستخدام ما يسمى التأثير الحراري ، عندما يتم استخدام اتصالين لموصلين ، أحدهما يتم تسخينه والآخر يتم تبريده.

في الواقع ، وهذه الحقيقة مثيرة للدهشة ، هناك عدد من الموصلات ، في ظل ظروف معينة ، لا يوجد فقدان للطاقة أثناء تدفق التيار! في الفيزياء الكلاسيكية ، هذا التأثير غير مفهوم.

وفقًا للنظرية الإلكترونية الكلاسيكية ، تحدث حركة حامل الشحنة في مجال كهربائي متسارع بشكل منتظم حتى تصطدم بعيب هيكلي أو باهتزاز شبكي. بعد الاصطدام ، إذا كان غير مرن ، مثل تصادم لكرتين من البلاستيسين ، يفقد الإلكترون الطاقة ، وينقلها إلى شبكة من ذرات المعادن. في هذه الحالة ، من حيث المبدأ ، لا يمكن أن يكون هناك الموصلية الفائقة.

اتضح أن الموصلية الفائقة لا تظهر إلا عند أخذ التأثيرات الكمية في الاعتبار. من الصعب تخيل ذلك. يمكن الحصول على فكرة بسيطة عن آلية الموصلية الفائقة من الاعتبارات التالية ...

بادئ ذي بدء ، تم تدمير الصناعة الزراعية بالكامل. ما التالي؟ هل حان الوقت لجمع الحجارة؟ هل حان الوقت لتوحيد جميع القوى الإبداعية لإعطاء القرويين والمقيمين في الصيف تلك المنتجات الجديدة التي ستزيد الإنتاجية بشكل كبير ، وتقلل من العمل اليدوي ، وتجد طرقًا جديدة في علم الوراثة ... أود أن أقترح على قراء المجلة أن يكونوا مؤلفين لعنوان "بالنسبة لسكان القرية والصيف". سأبدأ بالعمل الطويل الأمد "الحقل الكهربائي والإنتاجية".

في عام 1954 ، عندما كنت طالبًا في الأكاديمية العسكرية للاتصالات في لينينغراد ، شعرت بحماس شديد بسبب عملية التمثيل الضوئي وأجريت اختبارًا مثيرًا للاهتمام مع البصل المتزايد على حافة النافذة. كانت نوافذ الغرفة التي كنت أعيشها متجهة إلى الشمال ، وبالتالي لم تستطع المصابيح تلقي الشمس. لقد زرعت خمس المصابيح في صندوقين ممدود. أخذ الأرض في نفس المكان للصندوقين. لم يكن لدي أي أسمدة ، أي تم إنشاء نفس الشروط للنمو. فوق صندوق واحد في الأعلى ، على مسافة نصف متر (الشكل 1) ، وضعت صفيحة معدنية أرفقت بها سلكًا من مقوم عالي الجهد + 10 آلاف فولت ، وأدرج مسمار في أرض هذا الصندوق ، حيث قمت بتوصيل سلك "-" من المقوم.

لقد فعلت ذلك ، وفقًا لنظريتي في الحفز الكيميائي ، فإن إنشاء إمكانات عالية في منطقة النبات سيؤدي إلى زيادة في لحظة ثنائي القطب للجزيئات المشاركة في تفاعل التمثيل الضوئي ، ويتم رسم أيام الاختبار. في غضون أسبوعين اكتشفت ...

الأدب يحتوي باستمرار على موضوع توفير الكهرباء وإطالة عمر المصابيح المتوهجة. في معظم المقالات ، يتم اقتراح طريقة بسيطة للغاية - تبديل الصمام الثنائي لأشباه الموصلات في سلسلة مع مصباح.

ظهر هذا الموضوع مرارًا في مجلات "راديو" ، "راديو الهواة" ، ولم تتخط "راديواماتور" [1-4]. إنها توفر مجموعة متنوعة من الحلول: من مجرد إدراج الصمام الثنائي في سلسلة مع خرطوشة [2] ، وصعوبة تصنيع "قرص" [1] و "وصف لمبة الأسبرين" [3] إلى تصنيع غطاء محول [4]. علاوة على ذلك ، على الصفحات " تثير "Radioamator" نقاشًا هادئًا حول "حبوب منع الحمل" أفضل وكيفية "ابتلاعها".

اعتنى المؤلفون جيدًا بـ "الصحة" و "المتانة" للمصباح المتوهج ونسوا تمامًا صحتهم وصحة أسرهم. "ما الأمر؟" - أنت تسأل. فقط في نفس تلك الوميض التي تقترح الإخفاء بمساعدة عاكس الضوء "حليبي" [3].ربما سيكون هناك وهم بوجود انخفاض في يومض ، لكن هذا لن يجعلها أصغر ، ولن ينخفض ​​تأثيرها السلبي.

لذلك ، يمكننا اختيار أيهما أكثر أهمية: صحة المصباح الكهربائي أم صحة هذا المصباح؟ هل الضوء الطبيعي أفضل من المصطنع؟ بالطبع! لماذا؟ يمكن أن يكون هناك العديد من الإجابات. وأحدها - الإضاءة الاصطناعية ، على سبيل المثال ، المصابيح المتوهجة ، يومض على تردد 100 هرتز. انتبه إلى 50 هرتز ، كما يُعتقد في بعض الأحيان عن طريق الخطأ ، في إشارة إلى تردد الشبكة الكهربائية. بسبب القصور في رؤيتنا ، لا نلاحظ الهبات ، لكن هذا لا يعني على الإطلاق أننا لا نتصورها. إنها تؤثر على أجهزة الرؤية ، وبالطبع على الجهاز العصبي البشري. نتعب بشكل أسرع ...

على الرغم من النجاحات التي لا جدال فيها في النظرية الحديثة للكهرومغناطيسية ، إلا أن إنشاء أساسها لمجالات مثل الهندسة الكهربائية ، والهندسة الراديوية ، والإلكترونيات ، لا يوجد سبب يدعو إلى اعتبار هذه النظرية كاملة.

العيب الرئيسي لنظرية الكهرومغناطيسية الحالية هو الافتقار إلى مفاهيم النموذج ، وعدم فهم جوهر العمليات الكهربائية ؛ وبالتالي الاستحالة العملية لمزيد من التطوير وتحسين النظرية. ومن قيود النظرية ، تتبع أيضًا العديد من الصعوبات التطبيقية.

لا توجد أسباب للاعتقاد بأن نظرية الكهرومغناطيسية هي ذروة الكمال. في الواقع ، جمعت النظرية عددًا من الإغفالات والمفارقات المباشرة التي اخترعت تفسيرات غير مرضية للغاية ، أو لا توجد مثل هذه التفسيرات على الإطلاق.

على سبيل المثال ، كيف يمكن تفسير أن هناك تهمتين متطابقتين بلا حراك ، يفترض أن يتم طردهما من بعضهما البعض وفقًا لقانون كولوم ، يتم جذبها فعليًا إذا ما تحركا معًا مصدرًا مهجورًا نسبيًا؟ لكنها تنجذب ، لأنها الآن تيارات ، وتنجذب التيارات المتطابقة ، وقد ثبت ذلك تجريبياً.

لماذا تميل طاقة المجال الكهرومغناطيسي لكل وحدة طول للموصل مع توليد التيار لهذا المجال المغناطيسي إلى ما لا نهاية إذا تم نقل موصل العودة بعيدا؟ لا طاقة الموصل بأكمله ، ولكن بدقة لكل وحدة طول ، مثلا ، متر واحد؟ ...

تبدأ هذه القصة بموضوع بعيد جدًا عن الكهرباء ، وهو ما يؤكد حقيقة أنه لا يوجد في العلوم ثانوي أو غير واعد للدراسة. في 1644 اخترع الفيزيائي الإيطالي E. توريسيللي البارومتر. كان الجهاز عبارة عن أنبوب زجاجي يبلغ طوله حوالي متر مع نهاية مغلقة. انخفض الطرف الآخر في كوب من الزئبق. في الأنبوب ، لم يغرق الزئبق تمامًا ، لكن ما يسمى بفراغ Toricellian ، تباين حجمه بسبب الظروف الجوية.

في فبراير 1645 أمر الكاردينال جيوفاني دي ميديسي بتثبيت العديد من هذه الأنابيب في روما وإبقائها تحت المراقبة. هذا مفاجئ لسببين. كان توريسيلي طالبًا في مدرسة ج. غاليليو ، التي تعرضت للإهانة في السنوات الأخيرة. ثانياً ، هناك فكرة قيّمة متبوعة من التسلسل الهرمي الكاثوليكي ومنذ ذلك الحين بدأت الملاحظات البارومت ...

إذا قمت بتكوين دارة كهربائية من مصدر تيار ، مستهلك للطاقة وأسلاك توصيلها ، أغلقها ، ثم يتدفق تيار كهربائي على طول هذه الدائرة. من المنطقي أن نسأل: "وفي أي اتجاه؟" يجيب الكتاب المدرسي حول الأسس النظرية للهندسة الكهربائية بالإجابة: "في الدائرة الخارجية ، يتدفق التيار من زائد مصدر الطاقة إلى الطرح ، وفي داخل المصدر من الطرح إلى علامة الجمع".

هل هذا صحيح؟ أذكر أن التيار الكهربائي هو الحركة المطلوبة للجزيئات المشحونة كهربائيًا. تلك الموجودة في الموصلات المعدنية هي جزيئات سالبة الشحنة - الإلكترونات. لكن الإلكترونات الموجودة في الدائرة الخارجية تتحرك عكس ذلك تمامًا من ناقص المصدر إلى علامة الجمع. هذا يمكن أن يثبت ببساطة شديدة. يكفي وضع مصباح إلكتروني - الصمام الثنائي في الدائرة أعلاه.إذا كان أنود المصباح مشحونًا بشكل إيجابي ، فسيكون التيار في الدائرة ، إذا كان سالبًا ، فلن يكون هناك تيار. أذكر أن الرسوم المعاكسه جذب ، ومثل الرسوم صد. لذلك ، يجذب الأنود الموجب الإلكترونات السلبية ، ولكن ليس العكس. نستنتج أن الاتجاه المعاكس لحركة الإلكترونات هو اتجاه التيار الكهربائي في علم الهندسة الكهربائية.

لا يمكن تسمية اختيار الاتجاه المعاكس للاتجاه الحالي بمفارقة ، ولكن يمكن تفسير أسباب هذا التناقض إذا كنا نتتبع تاريخ تطور الهندسة الكهربائية كعلم.

من بين العديد من النظريات ، وأحياناً حتى القصصية ، في محاولة لشرح الظواهر الكهربائية التي ظهرت في فجر علم الكهرباء ، دعونا نتحدث عن اثنين من أهم ...