oraux_2_ccp_2014
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Sonde à effet Hall : ⃗⃗=B 𝑒𝑧 𝑗⃗ = 𝑗𝑒𝑥 ⃗⃗⃗⃗⃗, q < 0, 𝐵 ⃗⃗⃗⃗⃗ uniforme, n 1) Déterminer 𝑗⃗ en fonction de 𝑣⃗ 𝑗⃗ = 𝑛𝑞𝑣⃗ 2) Déterminer la force de Lorentz s’exerçant sur un porteur de charge ⃗⃗ 𝐹⃗ = 𝑞𝑣⃗ ^𝐵 3) Montrer qu’un champ électrique apparaît 𝐿 Les porteurs de charges sont collés sur la face y=- 2 d’où l’apparition d’un champ ⃗⃗⃗⃗⃗ 4) Donner l’expression de ce champ 𝐸 ℎ ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ 𝐸 ⃗ ^𝐵 ℎ =𝑣 5) En régime établi, exprimer la différence de potentiel entre les deux plaques 𝐿 𝑗 ℎ𝑗 𝐼 ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ∫ 2𝐿 𝐸 ℎ . 𝑑𝑙 = 𝑉− 𝐿 – 𝑉 𝐿 = 𝐸ℎ L = vBL = 𝑛𝑞BL = ℎ𝑛𝑞BL = ℎ𝑛𝑞B = 𝐶ℎ − 2 2 2 𝐼𝐵 ℎ (Y avait une application numérique à faire pour Ch puis I) 6) Pour I et B donnés, quelle information nous donne le signe de 𝑉ℎ Nature du porteur de charge, q>0 trou, q<0 électron 7) On suppose que le champ B parcourant l’entrefer (sonde) est uniforme selon 𝑒𝑧 ⃗⃗⃗⃗⃗. ⃗⃗ = 𝐼𝑝𝜇0 𝑒𝑧 𝐵 ⃗⃗⃗⃗⃗ ℎ Déterminer la relation entre 𝑉ℎ , 𝐼𝑝 et 𝐼 𝐼𝐵 𝐼 𝐼𝑝𝜇 0 𝑉ℎ = 𝐶ℎ ℎ = 𝐶ℎ ℎ ℎ 8) Déterminer la relation entre 𝑉ℎ et 𝑉𝑠 AO idéal en régime linéaire donc 𝑉+ 𝑉 = Et − 𝑉2 𝑉𝑠 + 𝑅1 𝑅2 1 1 + 𝑅2 𝑅1 Donc 𝑉1 𝑅2 =𝑉2 𝑅2 = 𝑉1 𝑅2 𝑅1 +𝑅2 avec 𝑉ℎ = 𝑉1 − 𝑉2 + 𝑉𝑠 𝑅1 puis 𝑉ℎ = 𝑉𝑠 𝑅 1 𝑅2 9) En déduire une relation en Vs et Ip 𝑉𝑠 𝑅1 =𝐶ℎ 𝐼 𝐼𝑝𝜇0 𝑅2 ℎ ℎ (Ensuite il fallait trouver une condition sur R1 et R2 pour avoir une valeur particulière du coefficient de proportionnalité entre Vs et Ip) La mesure de Vs donne Ip
