Efecto Hall

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMASDAS - ESPE
FÍSICA II PARA LA ELECTRÓNICA
ASIMBAYA SANTIAGO
NRC: 1824
EJERCICIO DE APLICACIÓN

1. Una barra de Ge con l = 10[cm] y S = 2[cm2 ] se le aplica unadiferencia de potencial de 10[V ] en sus extremos. Conociendo la
2
concentración intrínsica ni = 2,36 × 1019 [m−3 ], u = 0,39 Vm·s y uh =
0,182

m2
V ·s

determinar:

b) La resistencia de la barra.
c) Lavelocidad de arrastre de electrones y huecos.

19/02/2015

CIENCIAS EXACTAS

a) La resistividad del Ge.

d) La corriente que circula por la barra.
Datos:
l = 10[cm] = 0,1[m]
S = 2[cm2 ] = 2 × 10−4 [m2 ]
V= 10[V ]
ni = 2,36 × 1019 [m−3 ]
u= 0,39

m2
V ·s
2

uh = 0,182 Vm·s
Incógnita:
ρ =?
R =?
ve =?
vh =?
I =?
Fórmulas:
σ = nqu + pquh
ρ = σ1
R = ρ·l
S
u = VE
J =σ·E
I =J ·S
Solución
a)Por ser unsemiconductor intrínsico
σ = ni q(u + uh )
reemplazando datos
σ = (2,36 × 1019 [m−3 ])(1,6 × 10−19 [C])(0,39 + 0,182)
obtenemos la conductividad
σ = 2,1628[Ω · m]−1
1

m2
V ·s

aplicamos la fórmula de laresistividad
1
σ

ρ=
reemplazamos datos
ρ=

1
2,1628[Ω · m]−1

y obtenemos la resistividad
ρ = 0,462[Ω · m]
b)aplicamos la fórmula de la resistencia
R=

ρ·l
S

reemplazamos datos en la fórmula
0,1[m](2,1628[Ω · m]−1 )(2 × 10−4 [m2 ])

R=
y la resistencia es

R = 231,2[Ω]
ve = u · E
que equivale a
ve = u ·

V
l

reemplazamos los datos
ve =

0,39

m2
V ·s

10[V ]
0,1[m]

y obtenemos la velocidad dearrastre de electrones
ve = 39

m
s

aplicamos la fórmula de la velocidad
vh = u · E
que equivale a
vh = u ·

V
l

reemplazamos los datos
vh =

0,182

m2
V ·s

10[V ]
0,1[m]

y obtenemos la velocidadde arrastre de electrones
vh = 18,2

m
s

d)aplicamos la ley de Ohm
J =σ·E
que equivale a
J =σ·

V
l

reemplazamos los datos
J = 2,1628

A
10[V ]
·
V · m 0,1[m]

y obtenemos la respuesta
J = 216,282

A
m2

19/02/2015

CIENCIAS EXACTAS

c)aplicamos la fórmula de la velocidad

REFERENCIAS

REFERENCIAS

aplicamos la formula de la corriente
I =J ·S
reemplazamos los datos en la fórmula
I =...