手机里的指南针
随着科技的进步,手机功能越来越强大,手机中的指南针大家都不陌生。通过指南针我们可以准确判断方向。那么它是如何做到的呢?
手机中内置的指南针,并不是传统意义上的小磁针,应准确称之为“电子罗盘”,它是一种基于霍尔效应的磁传感器,可以测量地磁场的方向,进而为我们指示地理南北极。
霍尔效应是电磁效应的一种。如图所示,通电长方体金属导体在磁场B中时,会受到磁场力的作用,金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的,因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用,于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面D,从而使后表面D带上负电荷;而前表面C因缺少了电子,带上了正电荷。由于C、D表面带有不同种电荷,因此在C、D两表面之间就形成一定的电压,在垂直于电流和磁场的方向就会产生一个附加电场,这就是霍尔效应。
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电流方向、磁场方向以及电场方向三者之间的关系满足左手定则,所以当已知电流方向,手机又测得附加电场方向,就可以推算出磁场方向。在电流和磁场强度一定时,霍尔效应的强弱与导体在磁场中的方位有关,导体与磁场的夹角越大,霍尔效应越显著。
手机指南针与GPS有什么区别呢?如果你固定在某个位置的时候,GPS显示的是你所在的位置,具体的方向是不会显示的,得依靠你自己的判断,当你需要指明你的位置的时候,就很难和人家讲“往东走几公里就可以看到我了”。但是指南针就可以清楚的指明方向,所以你很容易就可以说明方位,指南针在日常生活中还是有存在的价值的。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)通电长方体金属导体在磁场B中时,在垂直于电流和磁场的方向会产生一个
(2)传统的指南针能够指南北是小磁针受地磁场的作用,手机里的指南针是
(3)根据文中信息分析,如果电流一定时,影响霍尔效应是否显著的两个因素是:
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/680dcb80dafc7e5e12e3ad01de9698ad.png)
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