El fenómeno conocido como efecto Hall se genera cuando a un conductor por donde circula corriente se le aplica un campo magnético.
Efecto Hall es el nombre de un fenómeno identificado con el apellido del físico y profesor universitario de nacionalidad estadounidense Edwin Hall, que fue quien lo descubrió. Este hombre, que se formó en la Universidad Johns Hopkins y se doctoró en 1880, nació en noviembre de 1855 y falleció en 1938.
De acuerdo a la definición teórica, este efecto surge al generarse un campo eléctrico en un conductor al cual, en el marco de un campo magnético, lo atraviesa una corriente eléctrica.
Al analizar sus particularidades se advierte que el efecto Hall, desencadenado cuando el campo magnético mantiene una posición perpendicular respecto al movimiento de las cargas, puede aprovecharse para la medición de un campo magnético variable.
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ResumenHistoria del efecto Hall
El descubrimiento del efecto Hall se remonta a 1879, indican los registros. Por entonces, el científico que lo halló se encontraba elaborando su tesis doctoral. De acuerdo a sus pruebas, los portadores de cargas se caracterizaban por ser partículas con carga negativa. Es importante aclarar que en esa época no estaban identificados los denominados electrones.
Mucho después surgieron nuevas categorías. Una de ellas se define como efecto Hall cuántico que, en el contexto de la mecánica cuántica, se advierte en un sistema bidimensional donde hay campos magnéticos poderosos y electrones expuestos a temperaturas bajas. Se distinguen dos variedades: el efecto Hall cuántico entero y el efecto Hall cuántico fraccionario (EHCF). Este último se descubrió en 1982 en un marco experimental por parte de Horst Störmer y Daniel C. Tsui. Y en spintrónica, por agregar precisiones, resulta imprescindible una variedad de efecto Hall que recibe la denominación de efecto Hall cuántico de espín.
También es posible reconocer al efecto Hall anómalo (una de las modalidades de este fenómeno propio de electrones desviados asimétricamente en materiales magnéticos cuando se les aplica una corriente eléctrica).
Cabe resaltar que el efecto Hall, con el transcurso del tiempo, fue sumando relevancia y campos de aplicación. Una vez descubierto, este efecto favoreció el desarrollo de sensores Hall, elementos clave para la detección de campos magnéticos.
Por el efecto Hall se produce un campo eléctrico que resulta perpendicular tanto a la corriente como al campo magnético.
Aplicaciones
En el día a día se reconocen un montón de aplicaciones y aprovechamientos del efecto Hall. Se los usa, por ejemplo, a nivel industrial para tener bajo control la sincronización del motor del espejo en una impresora láser.
Este fenómeno se plasma, asimismo, en sensores de corriente destinados a la detección de un campo magnético provocado por la corriente circulante en un conductor y en codificadores que emplean matrices de fases magnéticas dotadas con un sensor Hall.
Los vehículos eléctricos también incluyen sensores de velocidad del tipo efecto Hall, así como hay motores de efecto Hall y sensores que sirven para detectores de metales.
Para añadir más precisiones: los sensores de efecto Hall se emplean en brújulas propias de sistemas de navegación, circuitos integrados, teclados y disqueteras de ordenadores.
Ventajas y limitaciones del efecto Hall
Al recopilar datos sobre el efecto Hall quedan al descubierto múltiples ventajas y limitaciones.
Entre las bondades que se le reconocen a los sensores de efecto Hall figuran su extensa vida útil (que resulta usualmente ilimitada) y su fiabilidad. Su amplia durabilidad radica en el poco desgaste de las piezas, su resistencia a la suciedad no magnética y su inmutabilidad al estar expuestos al agua. Tampoco hay que pasar por alto la precisión que ofrecen (ya que posibilitan lecturas más sólidas y exactas) ni su seguridad (permiten el monitoreo de la corriente sin necesidad de quebrar un circuito).
De posar la atención en las restricciones o limitaciones, por otra parte, ganan relevancia las fluctuaciones de temperatura y las interferencias electromagnéticas, por ejemplo. En el primer caso, las variaciones térmicas pueden ocasionar fallas en materia de precisión y exigen la adopción de algún mecanismo para compensar la temperatura. Las lecturas o interpretaciones se pueden tornar incorrectas o imprecisas, asimismo, si el sensor funciona mal a raíz de la influencia de campos magnéticos externos. Hay, por mencionar otras, limitaciones que involucran a los materiales no magnéticos.
Los sensores Hall se valen del efecto Hall para, por ejemplo, medir una corriente eléctrica o un campo magnético.
Otros datos sobre el efecto Hall
Es constructivo saber, más allá de toda la información que figura líneas arriba, que el voltaje Hall resulta proporcional tanto al campo magnético como a la corriente eléctrica.
En los semiconductores enmarcados en un campo magnético que poseen corriente, por otra parte, el efecto Hall se advierte a partir de una diferencia de potencial. Surge por la desviación de electrones. Y a raíz del desvío de portadores cargados aparece la denominada tensión Hall, cuya polaridad obedece a la carga efectiva que posea el portador.
A fin de lograr la medición de la densidad de flujo magnético se utiliza un dispositivo conocido como sonda Hall que aprovecha al efecto Hall, así como en sensores de efecto Hall se hace uso de diodos que protegen frente a la tensión inversa ya que trabajan permitiendo que la corriente se encamine en la dirección adecuada y bloqueándola cuando se invierte.
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