laatste toepassing van de lorens kracht die we bespreken is het halff en bij uitbreiding daarbij de werking van een magnetische veldsterkte sensor die van het halff gebruik maakt nu wat is het halff we gaan daarmee beginnen Dat is een verschijnsel dat optreed als je door een geleidend plaatje een stroom laat lopen en dat plaatje loodrecht plaatst op een magnetisch veld op een homogeen magnetisch veld in dat geval zal een spanning ontstaan over de zijkanten van dat plaatje We beelden dat hier even uit Je ziet hier een eh een kubusvormig geleidend plaatje en we gaan via die geleider die daardoor loopt een stroom I daardoor laten lopen en dus er moet hier ook een magnetisch veld Een Hogen magneetveld loodrecht op het vlak van dat plaatje staan zoals je hier ziet als dat het geval is dan zal er dus dat is wat we waarnemen een spanning ontstaan tussen de uiin tussen boven en de onderkant van het plaatje en je kan het dan bijvoorbeeld wilt meten met een voltmeter dus met deze voltmeter ga je in dit geval meten dat er een potentiaal verschil of een spanning is tussen de boven en de onderkant van het plaatje en dat kennen we als het halff die spanning noemen we dan ook de hals spanning we gaan dat dus even stap voor stap analyseren met een met een schets hier is bijvoorbeeld dat eh dat plaatje eh die dat balkvormige afgebeeld waar Dus eh een bepaalde hoogte van kunnen bepalen kunnen meten en ook een bepaalde dikte of diepte en we gaan dus eh een stroom voorende geleider daar door laten lopen zodat er ook stroom door dat plaatje gaat want het plaatje is zelf ook een geleider die stroom zin is aangeduid en ook het magnetische veld dat daar loodrecht op staat eh daarvan is de zin aangeduid Het is er uitgebeeld met kruisjes dus we weten dat magnetische veld hier eh in het bord gaat in het blad gaat van ons weg wijst Wat gebeurt er nu die stroom dat is dat zijn natuurlijk ladingen die bewegen dat zijn Vrije elektronen die door die geleider bewegen en een vrije elektron gaat niet mee met de conventionele stroomzoeker natuurlijk van de minpool weg en naar de pluspool toe dus gaat in dit geval naar links bewegen heeft een snelheid V naar links Wat gebeurt er nu met dat elektron als dat met een bepaalde snelheid doorheen een magnetisch veld beweegt dan gaat er natuurlijk lenskracht op inwerken dus we kunnen hier de lenskracht bepalen met de rechterhandregel het Vector product V maal B normaal gezien wijst dat Vector product naar beneden dus ja de lenskracht gaat erop inwerken normaal gezien naar beneden maar het is een elektron een negatieve lading dus zal de lenskracht op die lading naar boven wijzen Dat is op op dit elektron het geval maar dat is natuurlijk het geval voor alle elektronen die er door die geleider aan het lopen zijn dus er is een lenskracht je kan die berekenen met de gekende formule Q maal V maal B maal de sinus van de hoek die Vector v en Vector B maakt maar daarvan kunnen we al stellen dat die sinus gelijk zal zijn aan 1 uiteraard want we hebben gezegd dat de stroomvoerende geleider en het en het homogeen magnetische veld loodrecht op elkaar staan en dus is ook die snelheidsvector V staat die ook loodrecht op het magnetische veld B dus een hoek van 90° levert een sinus van 1 op dus een eenvoudigere formule voor de lorens kracher op die elektronen gewoon Q maal V maal B dus dat weten we nu wat gaat er gebeuren doordat er lenskracht de elektronen inwerkt die elektronen gaan niet meer mooi netjes rechtdoor bewegen maar gaan natuurlijk naar boven afgebogen worden dus er ontstaat eigenlijk een ladings scheiding in dat plaatje aangezien elektronen naar boven bewegen zal er bovenaan het plaatje meer negatieve lading komen en wordt die kant dus negatief geladen terwijl de onderkant van het plaatje positief geladen achter blijft dus we krijgen een negatieve en een positieve kant van het plaatje en dat is dus dat zorgt dus voor een verschill in potentiaal dat zorgt voor een spanning dus daardoor wordt die hals spanning opgewekt dus hier zie je dus door die lenskracht op die elektronen doordat er dus een ladings schid ontstaat een negatieve kant en een positieve kant ontstaat er een spanning en dat is dus die hals spanning je kan die gaan meten door hier een voltmeter aan de boven en de onderkant te verbinden en dan meet je dus die hals spanning goed dat weten we nu daardoor bijkomend zal er ook een elektrisch veld ontstaan want we hebben nu een negatieve bovenkant in het plaatje en een positieve onderkant dus ontstaat er ook weer op zijn beurt een elektrisch veld van plus naar min dus je kan dat voorstellen met de groene veldlijnen en daardoor zal er nog iets gebeuren natuurlijk dat elektrische veld zal dan ook weer zijn effect hebben op dat elektron dat komt zo meteen aan bord aan bod maar we kunnen die halpanwila in functie van elektrische veld strikte namelijk u is 1 maal d en die D datar is dan de afstand tot de negatieve plaat in dit geval zal dat de hoogte h zijn van het plaatje dus kunnen we beter schrijven u is e maal H de veldsterkte maal de hoogte H van het plaatje Dat is een manier om die halpanwila met het magnetische veld dat Da loot echt op staat de stroom voor de geleider die er doorgaat en dus de stroom door het plaatje en dat elektron met een snelheid V waar Dus die lenskracht naar bovenop inwerkt de ladings scheiding die ontstaat hebben we net allemaal besproken maar dus doordat er nu die positieve negatieve kant is hebben we dus dat elektrische Veld en kunnen we ook die veldlijnen tekenen en bij gevolg zal er een tweede kracht of dat elektron inwerken namelijk een kon kracht die hals spanning die is dus die zich gaan het vende daar kom ik zo meteen op terug maar er zal dus ook een klonk op dat elektron eh ingrijpen want het elektron wordt natuurlijk door die negatieve bovenkant afgestort en door die positieve onderkant aangetrokken en zo staat er ontstaat er langzaamaan een een evenwicht tussen die twee krachten nu die kon kracht die kunnen we uitdrukken als Q maal e een formule die we in het verleden ook al gezien hebben want de elektrische wel Sterkte is de kracht per eenheid van lading en dus kan je de konk kolomkraan de lading maal de veldsterkte aangezien we ook gesteld hebben dat de spanning de halpanwila dat elektron maar dus wat ik daarnet zei er is aler een evenwicht ontstaan tussen die twee krachten een dynamisch evenwicht tussen de colkraag en de lorens kracht en op die manier als die twee in evig zijn dan hebben we dus een constante halpanwila scheiding en geleidelijk aan zal dus ook die kolomkraan en het is pas wanneer dat die twee krachten even groot zijn na een tijdje zal dat zo zijn dat we met een constante spanning zitten dus die die halpanwila gelijkstellen één keer dat er evenwicht is de kolomkraan we die formules verder gaan invullen van de kolomkraan net gezegd dat dat de bepalen is als Q maal de halpanwila en op die manier kunnen we dan de halpanwila drukken maar het is interessanter om dat te gaan doen in functie bijvoorbeeld van de stroom die ook door dat eh plaatje gaat dus hoe krijgen we de stroomsterkte hier in deze formule door iets te gaan zeggen over die snelheid V want D is de snelheid waarmee de elektronen bewegen door dat plaatje dat is dus eigenlijk de drifts helheim We hebben een formule gezien voor stroomsterkte waar ook die drifts die aan bot komt namelijk deze en ma maal Q maal a waarbij n de vrije ladings dichtheid is die afhangt van het soort materiaal van van het plaatje dus V de Drift snelheid Q de grootte van de lading in dit geval de lading van een elektron en a de oppervlakte waar dat die stroom doorgaat nu van die oppervlakte kunnen we ook nog iets zeggen want we hebben gezegd dat het plaatje een hoogte h en een dikte D had dus kunnen we die oppervlakte berekenen door D maal H te doen Je ziet dat ook weer op die 3D tekening vanet de diepte of de D maal de hoogte h is de oppervlakte van dat plaatje waar de stroom doorgaat Dus kunnen we die V die snelheid gaan schrijven als i g n maal Q maal a of maal D maal h beter en als we dat dan invullen hebben we hier een formule voor de halpanwila we dan twee keer ha schappen en komen we tot een formule voor de hals spanning die dus afhangt van de magnetische veld stikte die wordt aangelegd de stroomsterkte die door het plaatje gaat de vrije ladings dichtheid die hangt afhangt van het soort materiaal van het plaatje de ladingen van de elektronen en de dikte van het plaatje dus een formule om die hals spanning te gaan berekenen Dat is alvast nuttig dat is dat halff maar we hebben gezegd mooie toepassing van dat halff of een een toestel dat daarvan gebruik maakt is een magnetische veldsterkte sensor of een hals sensor dus we kunnen Deze formule ook omvormen om vanuit een gemeten halpanwila B de magnetische veldsterkte en krijg je u de hals spanning maal n maal Q maal D gedeeld door de stroomsterkte I Dus nog even oplijsten Waarvoor al die verschillende factoren staan n is de vrije ladings dichtheid die dus eh afhankelijk is van het zorgmateriaal hij gaat het om een koperen plaatje aluminium plaatje of een andere metaal ehm die zullen telkens een andere n waarde hebben afhankelijk van hoeveel vrije elektronen eh er per volume eenheid zijn deze de dikte van het plaatje dat kan je gewoon meten natuurlijk q is de lading en het gaat hier om elektronen dus de lading van een elektron I Is de stroomsterkte die je zelf aanlegt dus die ken je ook en u is de halpanwila dus de spanning eigenlijk de hals spanning gaat meten en aangezien dat je de andere Factor ook kent kan je op die manier of kan het toestellen op die manier de magnetische veldsterkte op een bepaalde plaats op een bepaald moment gaan meten en weergeven