Эффект Холла
Эффект Холла — это возникновение поперечной разности потенциалов на противоположных гранях проводника, по которому течёт ток и который находится в магнитном поле. Причина эффекта — отклонение движущихся носителей заряда под действием силы Лоренца.
Пусть ток течёт вдоль проводника, а магнитная индукция направлена перпендикулярно движению зарядов. На носители действует магнитная составляющая силы Лоренца, поэтому они смещаются к одной из боковых граней. На этой грани накапливается заряд, а между гранями появляется электрическое поле. Его действие уравновешивает магнитное отклонение, и устанавливается постоянное холловское напряжение.
Формула эффекта Холла
Здесь \(R_H\) — постоянная Холла, \(n\) — концентрация носителей заряда, \(q\) — заряд одного носителя, \(I\) — ток, \(B\) — магнитная индукция, а \(d\) — размер проводника в направлении поперечного напряжения. Знак \(U_H\) зависит от знака заряда носителей, поэтому эффект позволяет определить, какие частицы переносят ток.
Если ток и магнитное поле взаимно перпендикулярны, носители отклоняются к боковой грани. Между этой гранью и противоположной подключённый вольтметр зарегистрирует напряжение, хотя источник тока создаёт напряжение вдоль проводника.
Эффект Холла не является электромагнитной индукцией: холловское напряжение возникает из-за движения зарядов в магнитном поле, а индукционная ЭДС — из-за изменения магнитного потока или движения контура.
Как изменится холловское напряжение, если при прочих равных условиях увеличить магнитную индукцию в 2 раза?
Главное
- Эффект Холла — появление поперечного напряжения в проводнике с током и магнитном поле.
- Причина явления — отклонение носителей заряда силой Лоренца.
- Холловское напряжение пропорционально \(I\) и \(B\), обратно пропорционально ширине проводника \(d\).