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r r
U
µ
=
−
⋅B
A partir de la ecuación
es posible encontrar las unidades del momento de dipolo
magnético:
r
[U ] = [µr ][B]
de donde encontramos:
[µr ] = [Ur ] = Joules
[B]
Teslas
El signo de los portadores de carga no fue concocido sino hasta que apareció el experimento de Hall, que puso
en evidencia un Efecto Físico que fue denominado con su nombre:
El Efecto Hall
Describiremos enseguida las generalidades de este efecto:
r
B y conduciendo una corriente I
Para el experimento se diseñó un conductor muy delgado en forma de listón de ancho "a", sobre el que se
aplicó un campo magnético externo uniforme de inducción magnética
cuyo sentido es el indicado en la figura siguiente. Asimismo representamos las direcciones de desplazamiento
de los portadores de carga positivos y negativos de avance equivalente a la corriente representada.
A la izquierda de la figura se muestra un portador de carga positivo moviéndose en el mismo sentido de la
corriente como corresponde a una corriente de portadores positivos. A la derecha de la figura, se muestra un
portador de carga negativo como se desplazaría para crear la corriente.
A la derecha de cada esquema del conductor en forma de listón se muestra la relación entre los vectores.
La fuerza magnética sobre cada portador es dada por la expresión:
r
r
r
Fm = q v d × B
que nos indica que la fuerza es el producto vectorial del vector
r
q vd
y el vector
r
B , en donde el signo de
la carga es tomado en cuenta.
Para los portadores positivos la velocidad de arrastre coincide con el producto
r
q v d , por lo que este último
vector tiene su sentido haca abajo.
Mientras que para los portadores negativos, la velocidad de arrastre tiene sentido hacia arriba pero el producto
r
q v d es un vector de sentido hacia abajo porque la carga es negativa, en la figura se insiste esta situación
r
escribiendo − q v d .
En consecuencia el producto vectorial asociado con
r r
q vd × B
para ambos casos tiene el mismo sentido
y dirección, obteniéndose que la fuerza magnética es la misma para los portadores positivos o negativos.
Sin embargo, esta fuerza idéntica hace que en el caso de los portadores de carga positivos, ellos se acumulen
hacia el lado derecho del listón conductor.
En el caso de los portadores de carga negativos, son los portadores negativos que se acumulan del lado
derecho del listón.
En el primer caso, si se mide la diferencia de potencial entre el extremo izquierdo y el extremo derecho del
listón, el potencial del lado derecho está a mayor potencial que el izquierdo.
Para el caso de los portadores negativos, el lado derecho está a un potencial más negativo que el izquierdo,
indicando que la diferencia de potencial entre el extremo izquierdo y el extremo derecho es negativa.
En el primer caso esa diferencia de potencial es positiva. Si el voltmetro es capaz de medir el signo de la
diferencia de potencial, es posible determinar el signo de los portadores de carga en la corriente.
Este efecto permitió determinar que en los metales, el signo de los portadores de carga es el signo negativo,
veinte años antes de que Thompson descubriera el electrón.