LAPORAN
PRAKTIKUM EKSPERIMEN FISIKA III
(MFS 3581)
PENGUKURAN TETAPAN HALL DAN RAPAT PEMBAWA MUATAN
DENGAN METODE EFEK HALL
(FZP-3)
Disusun Oleh:
Nama/ No Mhs : Erwin Isna Megawati / 11978
Kelompok : Senin -IV
Hari/ Tanggal Praktikum : Senin / 9 Mei 2011
Rekan Kerja : Aji Wijayanto
Asisten : Reny Eryolamda
Dosen Pembimbing : Kuwat Triyana, Ph.D
LABORATORIUM FISIKA ZAT PADAT
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2011
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Efek Hall adalah pemisahan muatan dalam kawat. Gejala efek Hall bisa
dilihat apabila arus dialirkan pada suatu penghantar sekaligus menempatkannya
dalam medan magnet secara tegak lurus, kemudian terjadi defleksi elektron
karena adanya medan magnet tersebut. Bersamaan hal tersebut muncul pula
tegangan Hall. Dari adanya efek hall tersebut, kita dapat mengetahui besarnya
konstanta hall dan besarnya rapat pembawa muatan suatu penghantar.
Effek Hall terjadi ketika konduktor pembawa arus tertahan pada medan
magnet, medan memberi gaya menyamping pada muatan-muatan yang
mengalir pada konduktor. Dua lempengan yang mengalirkan arus yang salah
satunya menyalurkan arus I ke kanan karena sisi kiri lempengan itu
dihubungkan dengan terminal positif baterai, dan sisi kanan dihubungkan ke
terminal negatif baterai. Lempengan ini berada dalam medan magnetik yang
diarahkan ke dalam. Partikel positif bergerak ke atas lempengan, yang
membuat bagian bawah lempengan itu mengandung muatan negatif.
Pemisahan muatan ini menghasilkan medan elektrostatik pada lempengan yang
melawan gaya magnetik pada pembawa muatannya. Apabila medan
elektrostatik dan medan magnetik seimbang, pembawa muatan tidak lagi
bergerak ke atas. Pada keadaan setimbang, bagian atas lempengan tadi
bermuatan lebih positif, sehingga berada pada potensial yang lebih tinggi dari
bagian bawah yang bermuatan negatif.
B. Tujuan
1. Mempelajari gejala Fisika yang dinamakan “Efek Hall”
2. Menentukan nilai “Tetapan Hall” dan “Rapat Pembawa Muatan” dengan
metoda Efek Hall
BAB II
DASAR TEORI
Efek Hall adalah efek berbeloknya aliran listrik (elektron) dalam pelat
konduktor karena pengaruh medan magnet. Kejadiannya mengikuti hukum
“tangan kanan” ato gaya lorentz mengenai interaksi arah medan magnet dengan
arah arus listrik. Dari pembelokan muatan elektron tersebut terjadi akumulasi di
salah satu bagian material (sampel) sehingga menimbulkan beda potensial yang
disebut dengan tegangan hall (Vh). Dari percobaan ini bisa digunakan untuk
karakterisasi bahan bagaimana sifat listriknya sehingga lebih lanjut bisa
diterapkan sebagai sensor.
Ditinjau suatu bahan tipis tebal dengan medan magnet serbasama
(homogen) 𝐵 = 𝐵0𝑧. Arus listrik ajeg 𝐼𝐻 mengalir dalam bahan tersebut
sepanjang sumbu x. Setiap muatan q mengalami gaya magnetik sebesar:
𝐹𝑚 = 𝑞𝑣 × 𝐵 = −𝑞𝑣𝐵0𝑦 (1)
Dengan: 𝐹𝑚 = gaya magnetik
𝑣 = besar kecepatan hanyut (drift velocity) muatan-muatan listrik di
dalam bahan.
Gaya magnetik 𝐹𝑚 selanjutnya menyebabkan terjadinya penimbunan
muatan-muatan listrik yang berbeda jenis pada kedua sisi bahan, sehingga timbul
medan listrik transversal tegak lurus sumbu x yaitu 𝐸𝐻 pada arah sumbu y yang
dinamakan “medan Hall”. Kehadiran medan 𝐸𝐻 menimbulkan gaya listrik
𝐹𝑒 = 𝑞𝐸𝐻 yang berlawanan arah dengan gaya magnetik 𝐹𝑚 .
Dalam keadaan seimbang berlaku 𝐹𝑒 = 𝐹𝑚 atau
𝐸𝐻 = 𝑣𝐵0 (2)
Setelah dicapai keadaan setimbang tidak terjadi lagi pembelokan muatan-
muatan listrik. Oleh karena 𝐸𝐻 bersifat serbasama maka berlaku
𝐸𝐻 =𝑉𝐻
𝑏 (3)
Dengan: 𝑏 = tinggi bahan
𝑉𝐻 = beda potensial antara kedua permukaan bahan yang menampung
muatan-muatan listrik yang berlawanan tanda. Beda potensial 𝑉𝐻
ini dinamakan “Potensial Hall”.
Kecepatan hanyut 𝑣 dalam persamaan (2) dapat dinyatakan dalam arus
ajeg 𝐼𝐻 yang dapat diukur langsung. Bila 𝑛𝐻 adalah rapat pembawa muatan
(jumlah pembawa muatan per satu satuan volume bahan) dan 𝐴 = 𝑎𝑏, adalah luas
penampang bahan. Dari kaitan 𝑗 = 𝑛𝑞𝑣 dan 𝑗 =𝐼𝐻
𝐴, diperoleh:
𝑣 =𝐼𝐻
𝑛𝐻𝑞𝑎𝑏 (4)
Penggabungan persamaan-persamaan (2), (3) dan (4) menghasilkan
𝑉𝐻 = 𝑅𝐻𝐵0
𝑎 (5)
Dengan
𝑅𝐻 =𝐼
𝑛𝐻𝑞 (6)
Adalah tetapan yang nilainya hanya bergantung pada parameter-parameter
mikroskopis bahan cuplikan. Tetapan 𝑅𝐻 ini dinamakan “tetapan Hall”.
Persamaan (5) di atas menegaskan bahwa 𝑣𝐻 berbanding lurus dengan 𝐵0 dan 𝐼𝐻 .
Kenyataan ini mewujudkan dalam eksperimen efek Hall untuk menentukan
parameter mikroskopis bahan atau tebal cuplikan serta tetapan Hall. Percobaan ini
menggunakan 𝐵0 tetap sehingga dengan mengubah-ubah besar 𝐼𝐻 dan merekam
nilai 𝑉𝐻 untuk tiap nilai 𝐼𝐻 akan memperoleh hubungan linear antara 𝑉𝐻 dengan 𝐼𝐻
dalam wujud garis lurus. Nilai-nilai tetapan 𝑛𝐻, 𝑅𝐻 atau tebal cuplikan dapat
ditentukan dari besarnya gradient garis lurus tersebut.
BAB III
METODE EKSPERIMEN
A. Alat dan Bahan
1. Unit electromagnet
2. Gaussmeter
3. Sumber arus DC
4. Voltmeter (10-5
volt)
5. Cuplikan Tungsten, dan Silver (perak)
6. Jangka sorong
B. Skema Percobaan
C. Tata Laksana Percobaan
1. Disusun alat dan bahan yang digunakan seperti pada skema percobaan di
atas.
2. Cuplikan diletakkan di daerah antara kutub-kutub magnet.
3. Gaussmeter digunakan untuk mengukur medan magnet dari kutub-kutub
magnet, sesaat sebelum dimasukkan cuplikan.
4. Pengamatan dilakukan dengan variasi IH dari 0, 0.8, 1.6, 2.4, 3.2, 4.0, 4.8,
5.6 dan 6.4.
5. Diulangi langkah diatas, dengan mengubah nilai IA yaitu dari 1 A, 2 A, 3 A,
dan 4 A.
6. Dibuat grafik VH vs IH, kemudian ditentukan besar tetapan Hall dan rapat
pembawa muatan untuk tiap data yang diperoleh.
7. Dibandingkan hasil yang diperoleh dengan hasil yang tercantum di dalam
literatur.
D. Analisa Data
𝐸𝐻 = 𝑣𝐵0
𝐸𝐻 =𝑉𝐻
𝑏
𝑣𝐵𝑜 =𝑣𝐻
𝑏
𝑉𝐻 =𝐵0
𝑛𝐻𝑞𝑎𝐼𝐻
y m x
Keterangan : a = 5 x 10-5
m
q = 1,6 x 10-19
C
N= 250 lilitan
𝜇𝑜 = 4𝜋𝑥10−7
𝑙 = 7 𝑐𝑚 = 0,07 𝑚
Bo 1A= 20, Bo 2A= 40, Bo 3A= 60, Bo 4A= 80
VH (volt)
m±Δm
IH (A)
Persamaan rapat muatan :
𝑚 =𝐵0
𝑛𝐻𝑞𝑎
𝑛𝐻 =𝐵0
𝑚𝑞𝑎 rapat pembawa muatan
∆𝑛𝐻 =𝐵0
𝑚2𝑞𝑎∆𝑚
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = ⋯ ± ⋯
Mencari tetapan Hall
𝑅𝐻 = 𝑚. 𝑎
∆𝑅𝐻 = ∆𝑚. 𝑎
𝑅𝐻 ± ∆𝑅𝐻 = ⋯ ± ⋯
VH (volt)
m±Δm
Bo
BAB IV
HASIL EKSPERIMEN
A. DATA
IH
(A)
VH (volt) x 10-4
IA=1A IA=2A IA=3A IA=4A
0,0
0,8
1,6
2,4
3,2
4,0
4,8
5,6
6,4
0,08
1,25
1,53
2,21
3,24
3,62
4,40
5,04
7,09
1,32
2,68
2,75
3,28
3,93
4,36
5,52
6,58
7,21
0,23
2,80
3,58
4,80
5,55
6,21
6,35
7,03
8,60
0,46
1,16
1,41
2,05
2,76
3,23
4,41
5,20
5,85
B. GRAFIK
1. Grafik hubungan antara VH Vs IH pada IA=1A
2. Grafik hubungan antara VH Vs IH pada IA=2A
3. Grafik hubungan antara VH Vs IH pada IA=3A
4. Grafik hubungan antara VH Vs IH pada IA=4A
5. Grafik hubungan antara VH Vs B0 pada IH 3.2 A
6. Grafik hubungan antara VH Vs B0 pada IH 5.6 A
C. HASIL PERHITUNGAN
1. Persamaan rapat muatan
Pada B0= 20
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 2,58 ± 0,18 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3
Pada B0= 40
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 5,75 ± 0,39 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3
Pada B0= 60
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 6,76 ± 0,67 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3
Pada B0= 80
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 11,8 ± 0,58 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3
2. Menentukan tetapan Hall
Dari grafik VH Vs B0 pada IH 3.2 A diperoleh nilai:
𝑅𝐻 ± ∆𝑅𝐻 = 0,30 ± 0,06 𝑥10−5m3c
-1
Dari grafik VH Vs B0 pada IH 5.6 A diperoleh nilai:
𝑅𝐻 ± ∆𝑅𝐻 = 0,25 ± 0,08 𝑥10−5 m3c
-1
BAB V
PEMBAHASAN
Eksperimen pengukuran tetapan hall dan rapat pembawa muatan dengan
metoda efek hall ini bertujuan untuk mempelajari gejala fisika yang dinamakan efek hall dan
menentukan nilai tetapan hall dan rapat pembawa muatan dengan metode efek hall. Dari
eksperimen yang telah dilakukan efek hall dapat dinyatakan sebagai pembelokan arah arus.
Efek Hall ini didasarkan pada efek medan magnetik terhadap partikel bermuatan
yang bergerak. Ketika ada arus listrik yang mengalir pada pelat konduktor, Efek Hall
yang ditempatkan dalam medan magnet yang arahnya tegak lurus arus listrik, pergerakan
pembawa muatan akan berbelok ke salah satu sisi dan menghasilkan medan listrik.
Hasil keluaran dari efek hall ini akan menghasilkan sebuah tegangan yang proporsional dengan
kekuatan medan magnet yang dideteksi. Akibatnya, medan listrik terus membesar hingga gaya
Lorentz yang bekerja pada partikel menjadi nol. Hal ini akan menghasilkan perbedaan tegangan
ketika pelat konduktor dialiri arus listrik. Perbedaan potensial antara kedua sisi pelat
kondutor tersebut disebut potensial Hall. Potensial Hall ini sebanding dengan
medan magnet dan arus listrik yang melalui pelat tersebut. Bila tidak ada medan magnet
yang dideteksi maka arah arus listrik yang mengalir pada pelat kondutor tersebut akan
tepat ditengah–tengah dan akan menghasilkan tegangan 0 Volt karena tidak ada beda
tegangan antara elektroda sebelah kiri dan elektroda sebelah kanan. Bila ada
medan magnet yang terdeteksi maka arah arus listrik yang mengalir pada pelat konduktor
berbelok mendekati atau menjauhi sisi elektroda yang dipengaruhi oleh medan magnet. Karena
arus mengalir sepanjang sumbu x positif maka elektron bergerak sepanjang sumbu
x negatif. Jika arus dibawa oleh muatan pembawa positif yaitu hole, maka
pembawa bergerak searah dengan arus. Gaya magnetik menyebabkan pembawa
muatan positif maju ke sisi depan sedangkan sisi belakang pelat bermuatan
negatif.
Pada eksperimen atau praktikum efek Hall ini, praktikan menggunakan
metode perhitungan atau rumus dan menggunakan grafik. Metode grafik yang
digunakan yaitu menggunakan program KaleidaGraph. Dengan metode grafik ini
memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihanya antara lain adalah: lebih mudah
untuk dipahami, lebih cepat menentukan nilai gradien relative lebih sederhana dari
pada metode lain, praktikan juga dapat mempunyai gambaran dari data yang telah
didapatkan, sedangkan kelemahanya yaitu: hanya mencakup baberapa data,
kekurang akuratan dalam menentukan nilai karena keterbatasan skala.
Pada eksperimen yang pertama ini setelah merangkai alat sesuai skema,
kemudian melakukan eksperimen dengan memvariasikan arus IH yang berbeda
yaitu 0.8;1.6;2.4;3.2;4.0;4.8;5.6;6 pada harga IA=1A atau pada Bo=20 tesla,
kemudian akan diperoleh nilai VH. Selanjutnya, dengan nilai IH sama seperti
percobaan pertama, maka variasi dilakukan dengan menggunakan nilai IA yang
berbeda yaitu 2 A; 3A dan yang terakhir 4A. Untuk mendapatkan rapat muatan
Hall. Dari data yang diperoleh kemudian di plot ke dalam grafik (VH) vs (IH). Dari
besar arus (IH), maka tegangan (VH) yang diperoleh juga semakin besar. IH
berbanding lurus dengan VH. Dari grafik dapat diketahui nilai gradien, untuk
mencari nilai rapat pembawa muatan. Nilai tegangan yang diperoleh pada 1-4 A
semakin meningkat dengan kenaikan arus, hal ini sesuai referensi. Namun
seharusnya nilai VH akan berbanding lurus dengan kuat medan magnet yaitu Bo.
Namun, dalam eksperimen kali ini terdapat penyimpanagan yaitu pada Bo=80
tesla nilai VH nya lebih kecil dari Bo 20; 40; 60 tesla.
Berdasarkan tabel pengamatan yang menggambarkan hubungan antara
kuat arus Hall dan tegangan Hall pada saat kuat medan magnetnya konstan,
semakin besar kuat arus Haallnya maka semakin besar pula tegangan Hallnya.
Jika diambil perbandingan antara kuat medan magnet (Bo) terhadap kuat arus Hall
(IH), maka semakin besar kuat medan magnetnya maka kuat arus Hallnya akan
semakin kecil. Untuk grafik yang menggambarkan hubungan antara arus Hall (IH)
dan tegangan Hall (VH) adalah berbanding lurus yang semakin besa nilai IH nya
maka VH nya akan semakin besar pula. Grafik VH Vs IH ini digunakan untuk
menentukan atau menghitung nilai rapat muatan. Setelah diperoleh nilai gradien
dan digunakan untuk perhitungan, maka diperoleh rapat muatan berikut:
Pada B0= 20 𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 2,58 ± 0,18 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3 ;
Pada B0= 40 𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 5,75 ± 0,39 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3 ;
Pada B0= 60 𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 6,76 ± 0,67 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3;
Pada B0= 80 𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 11,8 ± 0,58 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3.
Hasil tersebut diatas, berbeda dengan literatur yaitu sebesar 8,47 x 1028
elektron/m3. Hal ini, mungkin dikarenakan oleh alat yang sangat sensitive,
menyebabkan arus yang tertera dalam multimeter mudah berubah. Hal ini,
berpengaruh pada nilai tegangan yang diperoleh.
Kemudian, untuk menentukan tetapan Hall kita harus mengeplot data
dalam grafik yaitu nilai Bo : 20, 40, 60 dan 80 dengan nilai VH pada IH 3.2 A dan
5.6 A. Diambil 2 grafik karena untuk membandingkan hasil nilai tetapan hall yang
diperoleh. Semakin besar nilai Bo maka nilai VH juga semakin besar. Jadi grafik
yang diperoleh adalah grafik linier atau berbanding lurus. Dari grafik diperoleh
nilai gradien kemudian dikali dengan nilai a maka akan diperoleh nilai tetapan
Hall. Dari perhitungan diperoleh bahwa nilai tetapan Hall berbanding terbalik
dengan nilai IH. Karena nilai IH semakin besar ternyata tetapan Hall nya semakin
kecil. Nilai tetapan hall yang diperoleh sebagai berikut:
Pada IH 3.2 A: 𝑅𝐻 ± ∆𝑅𝐻 = 0,30 ± 0,06 𝑥10−5m3c
-1
Pada IH 5.6 A: 𝑅𝐻 ± ∆𝑅𝐻 = 0,25 ± 0,08 𝑥10−5 m3c
-1
Pada eksperimen ini semakin besar nilai IH yang dimasukkan maka nilai dari tetapan
hallnya semakin kecil dan ini tidak sesuai dengan referensi sebab seharusnya tetapan hall
sebanding dengan arus, hal ini dapat terjadi karena adanya kesalahan pada pembacaan nilai V,
sebab nilai v ini selalu berubah-ubah atau tidak konstan berhenti. Untuk tinjauan terhadap
referensi, nilai tetapan hall tidak diketahui tetapnya dikarenakan tetapan ini
tergantung dari jenis bahan yang digunakan. Namun, secara umum hasil
pengamatan yang telah dilakukan telahsesuai dengan teori referensi. Yaitu, saat arus
dialirkan dalam sebuah rangkaian makaada tegangan yang sifatnya sebanding lurus dengan arus.
Dan ketika arus dilewatkan pada bahan yang memiliki medan Bo , maka akan terjadi
pembelokan arus akibat perbedaan beda potensial pada bahan medan Bo.
BAB VI
APLIKASI DAN PENGEMBANGAN TEKNOLOGI KE DEPAN
1. Prinsip kerja sensor ini adalah dengan memanfaatkan fenomena efek Hall. Efek
Hall ini didasarkan pada efek medan magnetik terhadap partikel bermuatan
yang bergerak.
Ketika ada arus listrik yang mengalir pada divais efek Hall yang
ditempatkan dalam medan magnet yang arahnya tegak lurus arus listrik,
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 divais tersebut disebut potensial Hall. Potensial Hall ini sebanding
dengan medan magnet dan arus listrik yang melalui divais.
Aplikasi utama sensor efek Hall adalah sebagai sensor posisi dan
kecepatan baik linier maupun anguler, dan untuk pengukuran arus listrik tanpa
kontak. Kelebihan dari sensor efek Hall adalah struktur yang simpel dan
karakteristik yang bagus dalam teknologi fabrikasi mikro. Divais Hall mudah
difabrikasi dengan teknologi CMOS dan pengkondisi sinyal elektronik dapat
langsung diintegrasikan dengan divais Hall. Kekurangan sensor ini adalah nilai
tegangan offset yang tinggi pada keluaran divais. Penyebab offset ini adalah
geometri non-simetrik dari divais karena lapisan yang tidak lurus pada proses
fabrikasi, defek permukaan, dan variasi hambatan kontak. Nilai dari tegangan
offset juga dipengaruhi oleh suhu dan stress divais.
2. Magnetometer yang umum magnetik alat indera kebanyakan sensor efek hall. Sensor ini
menghasilkan tegangan sebanding dengan medan magnet diterapkan dan juga polaritas akal.
Sebuah magnetometer juga telah dibuat untuk menentukan
karakteristik magnetik bahan magnet dan bahan superkonduktor. Magnetometer yang
dibuatter diri dari pembangkit intensitas medan magnet H dan pengukur induksi
medanmagnet B. Pembangkit intensitas medan magnet H untuk pengukuran
bahanmagnet berupa solenoida berinti besi dan untuk bahan super konduktor
berupasolenoida inti udara. Sumber arus mampu memberi arus untuk
pembangkitmagnet sebesar 54.000 Amp/m.
3. Karakterisasi sensor Efek Hall UGN 3503 dan tahapan pembuatan alat ukur
massa menggunakan Efek Hall atau memanfaatkan efek magnetoresistans. Pada
perkembangannya, Sensor magnetik diaplikasikan dalam berbagai bidang
antara lain industri, rumah tangga, kesehatan, pendidikan dan masih banyak lagi
bidangaplikasi yang lain. Hal ini disebabkan adanya kecenderungan penggunaan
sensormagnetik yang mempunyai banyak kelebihan antara lain: linieritas dan
kestabilanyang tinggi, tidak merusak (nondestruktif), sensitivitas terhadap arah
yang tinggi, reliable, relatif sederhana dan biaya operasi yang murah, sehingga ada
tendensidari manusia untuk menggunakan sensor tersebut. Di sisi lain, pengukuran massa
sebuah benda memiliki essensi yang tinggidalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada
pengukuran massa sebuah jasapengiriman surat, pengukuran massa bahan-bahan
kimia, untuk membuatkomposisi reaksi kimia di bidang industry kimia, untuk
pengukuran komposisibahan pada perusahaan makan dan masih banyak essensi yang
lain. Pembuatanalat pengukur massa dapat dilakukan dengan memanfaatkan
sensor misalnyaaplikasi sensor pergeseran linier (LVDT) sebagai pengukur
massa berbasismikrokontroler. Dari permasalahan di atas, maka dilakukan
penelitian tentangsensor magnetik Efek Hall dalam aplikasinya untuk pengukuran
massa.Dalam mengaplikasikan sensor sebagai pengukur massa, maka variableyang menjadi
subyek adalah massa. Perancangan dan realisasi rangkaianpendukung sistem meliputi
desain perangkat mekanik, rangkaian sensor efek Hall,rangkaian penguat
selisih, rangkaian pengubah analog ke digital (ADC), systemminimum
mikrokontroler dan rangkaian penampil seven segment.
4. Efek Hall aplikasi juga telah diperluas untuk aplikasi industri,yang sekarang
menggunakan Efek Hall Joysticks untuk mengontrol katuphidrolik, menggantikan tuas
mekanis tradisional. Such applications include;Mining Trucks, Backhoe
Loaders, Cranes, Diggers, Scissor Lifts, etc. Aplikasi inimeliputi;
Pertambangan Truk, Backhoe Loader, Cranes, Diggers, Scissor Lift, dll
BAB VII
KESIMPULAN
Efek Hall adalah efek berbeloknya aliran listrik (elektron) dalam pelat
konduktor karena pengaruh medan magnet. Kejadiannya mengikuti hukum
“tangan kanan” atau Gaya Lorentz mengenai interaksi arah medan magnet
dengan arah arus listrik. Dari pembelokan muatan elektron tersebut terjadi
akumulasi di salah satu bagian material (sampel) sehingga menimbulkan beda potensial yang
disebut dengan tegangan Hall.
Dari hasil percobaan didapatkan:
1. Persamaan rapat muatan
Pada B0= 20
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 2,58 ± 0,18 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3
Pada B0= 40
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 5,75 ± 0,39 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3
Pada B0= 60
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 6,76 ± 0,67 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3
Pada B0= 80
𝑛𝐻 ± ∆𝑛𝐻 = 11,8 ± 0,58 𝑥1024𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛/𝑚3
2. Menentukan tetapan Hall
Dari grafik VH Vs B0 pada IH 3.2 A diperoleh nilai:
𝑅𝐻 ± ∆𝑅𝐻 = 0,30 ± 0,06 𝑥10−5 m3c
-1
Dari grafik VH Vs B0 pada IH 5.6 A diperoleh nilai:
𝑅𝐻 ± ∆𝑅𝐻 = 0,25 ± 0,08 𝑥10−5 m3c
-1
Semakin besar arus Hall (IH) maka semkin besar pula tegangan Hallnya (VH).
Semakin besar arus Hall (IH) maka semakin kecil konstanta Hallnya (RH).
Semakin besar kuat medan magnet (Bo) maka semakin besar pula rapat
pembawa muatannya.
DAFTAR PUSTAKA
Staf Laboratorium Fisika Zat Padat. 2011. Buku Penuntun Praktikum Eksperimen
Fisika III. Laboratorium Fisika Zat Padat. Yogyakarta: Fakultas MIPA
UGM.
Kittel, C., 1986, Imtroduction to Solid Physics, edisi 6, Jhon Wiley & Sons, New
York
http://www.akademik.unsri.ac.id/download/journal/files/baijournal/Harmen_Ranc
ang%20Bangun.pdf
http://www.batan.go.id/ptrkn/file/vol_12_02/4.Edit_teguh.pdf
http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/16294
http://ikhwanpcr.blogspot.com
http://oerleebook.files.wordpress.com/2009/10/efekhall-oerlee.pdf
LAMPIRAN
PERHITUNGAN
1. Persamaan rapat muatan
Pada B0= 20
𝑛𝐻 = 𝐵𝑜
𝑚𝑞𝑎=
20
0.97 1.6 × 10−19 5 × 10−5
= 2,58 × 1024 elektron/m3
∆𝑛𝐻 =𝐵𝑜
𝑚2𝑞𝑎∆𝑚 =
20 (0.0695 )
0.97 21.6×5×10−24 = 0,18 × 1024elektron/m3
Pada B0= 40
𝑛𝐻 = 𝐵𝑜
𝑚𝑞𝑎=
40
0.87 1.6 × 10−19 5 × 10−5
= 5,75 × 1024 elektron/m3
∆𝑛𝐻 =𝐵𝑜
𝑚2𝑞𝑎∆𝑚 =
40 (0.06)
0.87 21.6×5×10−24 = 0,39 × 1024elektron/m3
Pada B0= 60
𝑛𝐻 = 𝐵𝑜
𝑚𝑞𝑎=
60
1.11 1.6 × 10−19 5 × 10−5
= 6,76 × 1024 elektron/m3
∆𝑛𝐻 =𝐵𝑜
𝑚2𝑞𝑎∆𝑚 =
60 (0.11)
1.11 21.6×5×10−24 = 0,67 × 1024elektron/m3
Pada B0= 80
𝑛𝐻 = 𝐵𝑜
𝑚𝑞𝑎=
80
0.85 1.6 × 10−19 5 × 10−5
= 11,8 × 1024 elektron/m3
∆𝑛𝐻 =𝐵𝑜
𝑚2𝑞𝑎∆𝑚 =
80 (0.042 )
0.85 21.6×5×10−24 = 0,58 × 1024elektron/m3
2. Menentukan tetapan Hall
Dari grafik VH Vs B0 pada IH 3.2 A diperoleh nilai:
𝑅𝐻 = 𝑚. 𝑎 = 0.06 × 5 × 10−5 = 0.30 × 10−5
∆𝑅𝐻 = ∆𝑚. 𝑎 = 0.013 × 5 × 10−5 = 0.06 × 10−5
Dari grafik VH Vs B0 pada IH 5.6 A diperoleh nilai:
𝑅𝐻 = 𝑚. 𝑎 = 0.05 × 5 × 10−5 = 0.25 × 10−5
∆𝑅𝐻 = ∆𝑚. 𝑎 = 0.016 × 5 × 10−5 = 0.08 × 10−5