Pengukuran Tetapan Hall dan Rapat Pembawa Muatan dengan Metode Efek Hall

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Pengukuran Tetapan Hall dan Rapat Pembawa Muatan dengan Metode Efek Hall

Lintang Wisesa A - 13247 Lisa Yihaa R - 13222

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Gejala efek Hall (berbeloknya elektron dalam plat konduktor) dapat dilihat apabila arus dialirkan pada suatu penghantar sekaligus menempatkannya dalam medan magnet, kemudian terjadi defleksi elektron karena adanya medan magnet tersebut. Bersamaan dengan hal tersebut muncul pula tegangan hall. Dari adanya efek hall tersebut kita bisa mengetahui besarnya konstanta hall dan besarnya konsentrasi pembawa muatan dari suatu penghantar.

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Tujuan :

1. Mempelajari gejala Efek Hall 2. Menentukan nilai tetapan Hall & Rapat Pembawa Muatan

dengan Metode Hall

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Ketika arus listrik mengalir pada device yang ditempatkan dalam medan magnet dengan arah tegak lurus arus, maka pergerakan pembawa muatan akan berbelok ke salah satu sisi dan menghasilkan medan listrik.

Medan listrik terus membesar hingga gaya Lorentz yang bekerja pada partikel menjadi nol. Perbedaan potensial antara kedua sisi device tersebut disebut Potensial Hall.

𝑽𝑯 =𝑩𝟎

𝒏𝑯 𝒒 𝒂 𝑰𝑯

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Tatalaksana:

1. Alat dan bahan dirangkai sesuai skema.

2. Cuplikan diletakkan antara kutub magnet.

3. Arus Hall divariasikan dari 1-7 A.

4. Tegangan Hall dicatat.

5. Diulangi dengan variasi arus sumber 1-3 A.

6. Data dianalisa dengan grafik hubungan Arus Hall dan Tegangan Hall untuk mendapatkan tetapan Hall & Rapat Pembawa Muatan.

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

1

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

2

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

3

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

𝑬𝑯 = 𝒗 𝑩𝟎 =𝑽𝑯

𝒃 jika 𝒗 =

𝑰𝑯

𝒏𝑯 𝒒 𝒂 𝒃 maka

𝑽𝑯 =𝑩𝟎

𝒏𝑯 𝒒 𝒂 𝑰𝑯 dengan

𝑩𝟎

𝒏𝑯 𝒒 𝒂 merupakan gradien 𝑽𝑯 vs 𝑰𝑯

Rapat pembawa muatan 𝒏𝑯 =𝑩𝟎

𝒎 𝒒 𝒂 dengan ∆𝒏𝑯=

𝑩𝟎

𝒎𝟐 𝒒 𝒂 ∆𝒎

Tetapan Hall 𝑹𝑯 =𝟏

𝒏𝑯 𝒒 dengan ∆𝑹𝑯=

𝟏

𝒏𝑯𝟐 𝒒

∆𝒏𝑯

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Pengukuran Tetapan Hall 𝑰𝒃 = 𝟏𝑨 𝒎 ± ∆𝒎 = (𝟗, 𝟕 ± 𝟎, 𝟒) × 𝟏𝟎−𝟔 𝒏𝑯 ± ∆𝒏𝑯 = 𝟏𝟗𝟏, 𝟖 ± 𝟕, 𝟕 × 𝟏𝟎𝟐𝟕 𝒎−𝟑 𝑹𝑯 ± ∆𝑹𝑯 = 𝟑, 𝟐 ± 𝟎, 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏𝒎𝟑/𝑪

Pengukuran Tetapan Hall 𝑰𝒃 = 𝟐𝑨 𝒎 ± ∆𝒎 = (𝟗, 𝟒 ± 𝟎, 𝟓) × 𝟏𝟎−𝟔 𝒏𝑯 ± ∆𝒏𝑯 = 𝟐𝟔, 𝟒 ± 𝟏, 𝟔 × 𝟏𝟎𝟐𝟖 𝒎−𝟑 𝑹𝑯 ± ∆𝑹𝑯 = 𝟐, 𝟑 ± 𝟏, 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝒎𝟑/𝑪 Pengukuran Tetapan Hall 𝑰𝒃 = 𝟑𝑨 𝒎 ± ∆𝒎 = (𝟗, 𝟑 ± 𝟎, 𝟓) × 𝟏𝟎−𝟔 𝒏𝑯 ± ∆𝒏𝑯 = 𝟒𝟔, 𝟕 ± 𝟐, 𝟕 × 𝟏𝟎𝟐𝟖 𝒎−𝟑 𝑹𝑯 ± ∆𝑹𝑯 = 𝟏, 𝟑𝟑 ± 𝟎, 𝟎𝟕 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝒎𝟑/𝑪

Referensi

Silver 15 A

𝒏𝑯 = 𝟖, 𝟎𝟔 × 𝟏𝟎𝟐𝟖 𝒎−𝟑 𝑹𝑯 = 𝟕, 𝟕𝟒 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝒎𝟑/𝑪

Silver 20 A

𝒏𝑯 = 𝟖, 𝟑𝟕 × 𝟏𝟎𝟐𝟖 𝒎−𝟑 𝑹𝑯 = 𝟕, 𝟒𝟓 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝒎𝟑/𝑪

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Gejala efek Hall (berbeloknya elektron dalam plat konduktor) dapat dilihat apabila arus dialirkan pada suatu penghantar sekaligus menempatkannya dalam medan magnet, kemudian terjadi defleksi elektron karena adanya medan magnet tersebut.

Pengukuran Tetapan Hall 𝑰𝒃 = 𝟏𝑨 𝒏𝑯 ± ∆𝒏𝑯 = 𝟏𝟗𝟏, 𝟖 ± 𝟕, 𝟕 × 𝟏𝟎𝟐𝟕 𝒎−𝟑 𝑹𝑯 ± ∆𝑹𝑯 = 𝟑, 𝟐 ± 𝟎, 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏𝒎𝟑/𝑪

Pengukuran Tetapan Hall 𝑰𝒃 = 𝟐𝑨 𝒏𝑯 ± ∆𝒏𝑯 = 𝟐𝟔, 𝟒 ± 𝟏, 𝟔 × 𝟏𝟎𝟐𝟖 𝒎−𝟑 𝑹𝑯 ± ∆𝑹𝑯 = 𝟐, 𝟑 ± 𝟏, 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝒎𝟑/𝑪 Pengukuran Tetapan Hall 𝑰𝒃 = 𝟑𝑨 𝒏𝑯 ± ∆𝒏𝑯 = 𝟒𝟔, 𝟕 ± 𝟐, 𝟕 × 𝟏𝟎𝟐𝟖 𝒎−𝟑 𝑹𝑯 ± ∆𝑹𝑯 = 𝟏, 𝟑𝟑 ± 𝟎, 𝟎𝟕 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝒎𝟑/𝑪

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Ernawati, Ririn. 2011. Pengukuran Tetapan Hall dan Rapat Pembawa Muatan dengan Metode Efek Hall. Yogyakarta: Lab Fismatel FMIPA UGM.

Lab Fismatel FMIPA UGM. 2013. Buku Penuntun Praktikum Fisika Zat Padat.

Yogyakarta: Laboratorium Fisika Material dan Instrumentasi FMIPA UGM. Leybold-Heraeus. 1997. The Hall Effect of Silver. New York: Klinger Educational

Products. SVSlab. 2010. Hall Effect Experiment. Saratoga: Silicon Valley Science Labs.

Praktikum Fisika Zat Padat 2013 Fisika FMIPA UGM

Pengukuran Tetapan Hall dan Rapat Pembawa Muatan dengan Metode Efek Hall

Lintang Wisesa A - 13247 Lisa Yihaa R - 13222