Tugas Awal: Eksperimen Effek Hall

Dasar Teori

Efek Hall adalah Peristiwa pembelokan muatan ketika kita memberikan arus listrik pada bahan yang dilingkupi oleh medan magnet sehingga dihasilkan beda potensial pada bahan tersebut. Fenomena ini ditemukan oleh Edwin Hall pada tahun 1879. Efek Hall mengakibatkan terjadinya penumpukan muatan pada sisi-sisi (permukaan) logam setelah beberapa saat. Hal ini mengakibatkan satu sisi menjadi lebih elektropositif dan sisi lain lebih elektronegatif bergantung pada muatan pembawanya. 

Ketika ada arus listrik yang mengalir pada device effect Hall yang berada dalam medan magnet yang arahnya tegak lurus dengan aliran muatan, pergerakan pembawa muatan akan bergerak ke salah satu sisi dan menghasilkan medan listrik. Medan listrik terus membesar hingga gaya lorentz yang bekerja pada partikel sama dengan nol. Perbedaan potensial antara kedua sisi disebut potensial hall. Potensial hall sebanding dengan medan magnet dan arus listrik yang melalui plat.

Prinsip utama efek Hall adalah gaya lorentz. Gaya lorentz akan terjadi ketika sebuah bahan konduktor berbentuk pelat diberi medan magnet dan dialiri arus listrik. Permukaan atas pelat dan permukaan bawah pelat akan memiliki muatan-muatan listrik yang berbeda tergantung dari muatan pembawanya. Oleh karena itu munculah medan listrik dan beda potensial pada pelat penghantar. Selain pada konduktor, efek hall ini juga berlaku pada bahan semikonduktor. Setiap bahan konduktor dan semikonduktor akan memiliki konstanta hall yang berbeda.

Untuk lebih memudahkan berikut ini visualisasi dari efek hall

Gambar di atas menunjukan sebuah plat konduktor yang dialiri arus yang berarah ke kanan. Plat ini berada dalam medan magnet yang mengarah ke dalam bidang gambar. Kita misalkan bahwa arus terdiri dari muatan positif yang bergerak ke kanan dengan kecepatan Vd maka muatan pembawa tersebut akan mengalami gaya lorentz yang besarnya qV x B, sehingga muatan pembawa yang kita misalkan positif akan berpindah ke bagian atas lempengan. Sehingga plat bagian bawah akan kelebihan muatan negatif. Pemisahan ini menjadikan kedua sisi plat menghasilkan medan elektrostatik sehingga kedua sisi pelat tersebut terjadi beda potensial listrik. Beda potensial ini dinamakan beda potensial hall. 

Besar gaya magnet pada muatan pembawa dalam pelat itu adalah F = qVB gaya ini diimbangi oleh gaya elektrostatik F = qE dengan E adalah medan listrik akibat pembawa muatan tersebut. Sehingga kita bisa menurunkan persamaan tegangan hall sebagai berikut.

 Baca selengkapnya di Tugas Awal Eksperimen Effek Hall

Share this post