Эффект холла. Холловская разность потенциалов.

  Эффект Холла это процесс возникновения в проводнике или полупроводнике  с током помещенном в магнитное поле электрического поля которое перпендикулярно току и магнитному полю.

 Для наблюдения эффекта Холла проведем такой эксперимент. Возьмем проводящую пластину прямоугольной формы. Поместим ее в постоянное магнитное поле, созданное постоянными магнитами. Далее пропустим ток через пластину подключив электроды источника тока к узким сторонам пластины. Также необходимо контролировать силу тока. Для этого между пластиной и источником тока поместим амперметр.

 Если при этом к широким сторонам пластины подключить вольтметр, то мы будем наблюдать некое напряжение.

Эффект холла
Рисунок 1 — Поясняющий принцип действия эффекта Холла
 

 Давайте разберемся, что это за напряжение. Как известно на проводник, с током помещённый в магнитное поле действует сила Лоренца. Направление этой силы можно определить по правилу левой руки. Эта сила стремится сместить проводник с током. Но что произойдет, если проводник закреплен неподвижно. Тогда сила будет действовать на заряды, которые движутся внутри проводника. Таким образом, что они начнут смещаться к одной из широких стенок. Это будет завесить от того куда направлена сила Лоренца.

 Таким образом, у одного из широких краев будет избыток зарядов, а у другого их недостача. Следовательно, на краях возникнет разность потенциалов, которая создаст поперечное электрическое поле. Когда внутренне поле уравновесит силу Лоренца, внутри наступит постоянное распределение зарядов.

 Разность потенциалов, которая возникнет вследствие эффекта Холла можно представить в виде

Эффект холла
Формула 1 — Холловская разность потенциалов вариант 1

где a ширина пластины
      B магнитная индукция
 Либо в такой форме

Эффект холла
Формула 2 — Холловская разность потенциалов вариант 2
 

где R постоянная Холла зависящая от вещества, в котором наблюдается эффект
      I ток, протекающий через материал
     d толщина материала

 Таким образом, можно сделать вывод, что Холловская разность потенциалов тем больше чем больше ток, протекающий через материал. Также она прямо пропорциональна магнитной индукции пронизывающей проводник. И обратно пропорционально его толщине.

 
След. »