Labоratоriya ishi 10 yarim o‘TKAZGICHLAR VA yarim o‘tkazgichli asboblar bilan ishlashni o’rganish

 
2 – mashq. 
Yarim o’tkazgichgermaniyda tok tashuvchilar konsentratsiyasini va Holl 
doimiysini aniqlash. 
Ishning maqsadi — birinchi tip o’tkazgichlardagi zaryad tashuvchilarga elektr va 
magnit maydonlarning ta'sirini o’rganish. 
Kerakli asbob va materiallar: 1. Tok manbayi. 2. Plastinka yoki sterjen shaklidagi 
metall o’tkazgichlar. 3. Sezgir galvanometr. 4. Ampermetr. 5. Doimiy magnit. 6. 
Kalit va ulash simlari. 
Harakatdagi zaryadli zarraga tashqi magnit maydonning ta'siri Lorents tomonidan 
tekshirilib, ular orasidagi bog’lanish quyidagicha ifodalangan: 
F = q[v-B}. (1) 
Bu Lorens kuchi deyiladi. Elektron uchun (1) quyidagi 
F = e[v-B} 

---

ko’rinishga ega bo’ladi. Bu kattalik jihatidan bitta elektronga tashqi magnit 
maydonning ta'sir kuchini ifodalaydi. Lorents kuchining yo’nalishi zaryadning 
qanday ishorali ekanligiga bog’liq. U har doim tezlikning yo’nalishiga 
perpendikulyar bo’lib, zaryadli zarra (elektron) harakatlanish trayektoriyasi egri 
chizig’ining markazi tomon yo’nalgan bo’ladi. Elektronning tezligi bilan magnit 
maydon induksiya vektorining yo’nalishlari orasidagi burchakni a deb belgilasak, 
Lorents kuchining moduli quyidagicha hisoblanadi:
Zaryad elektr va magnit maydonda harakatlansa, umumiy kuch quyidagicha 
ifodalanadi: 
bunda F
e
 — elektr maydonning elektronga ta'sir kuchi. Tokli o’tkazgichdagi 
elektronlar tashqi magnit maydon ta'sirida o’z harakat trayektoriyasini o’zgartiradi. 
Tokli plastinka bir jinsli tashqi magnit maydonga joylashtirilganda plastinkaning 
magnit maydon kuchlanganligi vektoriga parallel joylashgan ostki va ustki 
sirtlarida potensiallar farqi (ya'ni A^ * 0) hosil bo’lishini Xoll tajribada aniqlagan 
(111- rasm). 
Bu hodisa Xoll effekti deb ataladi. Tajriba ko’rsatadiki, tokli plastinka yuqorida 
aytilgandek, tashqi magnit maydonga joylashtirilganda plastinkaning bir tekislikda 
yotuvchi ikki A va C nuqtalaridagi Acp potensiallar farqi 
tok kuchiga, magnit maydon induksiyasiga to’g’ri 
proporsional va plastinkaning kengligiga teskari 
proporsional bo’ladi: 
bunda 
va C nuqtalardagi potensiallar, k — 
Xoll doimiysi. Keyingi kuzatishlar Xoll effekti har qanday 
ferromagnit va yarimo’tkaz-gich moddalarda namoyon bo’lishini ko’rsatdi. Tok 
kuchi yoki magnit maydon yo’nalishining o’zgarishi potensiallar farqining ishora 
jihatdan o’zgarishiga olib keladi. Xoll doimiysining son qiymati o’tkazgich 
materialiga va tok tashuvchi zaryadli zarralarning ishoralariga bog’liq bo’lib, 
ayrim moddalar uchun musbat, ayrimlari uchun esa manfiy qiymatlidir. 
Xoll effektini elektron nazariya asosida qarab chiqaylik. Agar plastinka shaklida 
olingan o’tkazgichning hajm birligidagi tartibli erkin harakatga keluvchi zaryadli 
zarralar soni n
0
, ularning o’rtacha tezligi v bo’lsa, u holda o’tkazgichda hosil 
bo’ladigan tok kuchi
I = qun
0
S = qvn
0
ab 
(5) 
ga teng bo’ladi, bunda S = ab plastinkaning ko’ndalang kesim yuzi. Agar q zaryad 
musbat bo’lsa, zarralarning harakat tezligi tok oqimi bilan mos keladi. Agar q 
zaryad manfiy bo’lsa, zarralar elektrondan iborat bo’lib, ularning harakat tezligi 
tok kuchi bilan qarama-qarshiyo’nalishdabo’ladi. Plastinkaning A va Cnuqtalariga 
sezgir galvanometr ulab, tashqi magnit va elektr maydon ta'sir etmaganda 
potensiallar farqi nol (A
c
= 0) bo’lishiga ishonch hosil qilamiz. 

---

Galvanometrli 
zanjirni 
saqlagan 
holda plastinkaning A nuqtali ustki 
tomoniga 
magnitning 
shimoliy 
qutbini 
yaqinlashtiramiz. 
Bunda 
harakatdagi 
elektronlar 
plastinkaning 
shu 
sirti 
tomon 
"oqqanligidan, 
potensiallar 
farqi 
hosil bo’ladi. Natijada plastinka 
uzunligiga nisbatan 
ko’ndalang 
elektr maydon hosil bo’la-di. Bu 
maydon zaryad musbat bo’lganda 
plastinkaning quyi sirtidan yuqori 
sirti tomon yo’nalgan, agar zaryad manfiy bo’lsa, aksincha yo’nalgan bo’ladi. Bu 
maydon kuchlanganligini E deb belgilasak, qE ko’paytma ko’ndalang elektr 
maydonning zaryadga ta'sir kuchini ifodalaydi. Bu va Lorents kuchlari o’zaro teng 
bo’lganda plas-tinkada muvozanatli tok hosil bo’ladi. U vaqtda quyidagi tenglikni 
yozishimiz mumkin: 
qE = qvB yoki E = vB. (6) 
Demak, muvozanatlik sharti bajarilganda ko’ndalang elektr maydon 
kuchlanganligi zaryadning harakat tezligi (u) bilan tashqi magnit maydon 
induksiyasining ko’paytmasiga teng bo’ladi. 
Agar plastinkaning uzunligi / » b » a bo’lsa, ko’ndalang elektr maydonni bir jinsli 
deb qarash mumkin, shuning uchun potensiallar farqini quyidagicha yozamiz: 
Bundagi a o’rniga uning (5) orqali ifodasini qo’ysak, formula quyidagi ko’rinishga 
ega bo’ladi: 
(4) va (8) formulalarni taqqoslashdan Xoll doimiysini topamiz: 
Elektron o’tkazuvchanJik xossasiga ega bo’lgan moddalar uchun k < 0, teshik 
o’tkazuvchanlik xossasiga ega bo’Igan moddalar uchun k > 0. Bu o’z navbatida 
metall va yarimo’tkazgieh moddalarni aniqlashda katta ahamiyatga egadir.