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什麽叫霍爾效應

霍爾效應:電磁效應的壹種,這壹現象是美國物理學家霍爾(E.H.Hall,1855—1938)於1879年在研究金屬的導電機制時發現的。

當電流垂直於外磁場通過半導體時,載流子發生偏轉,垂直於電流和磁場的方向會產生壹附加電場,從而在半導體的兩端產生電勢差,這壹現象就是霍爾效應,這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應使用左手定則判斷。

霍爾效應在1879年被物理學家霍爾發現,它定義了磁場和感應電壓之間的關系,這種效應和傳統的電磁感應完全不同。當電流通過壹個位於磁場中的導體的時候,磁場會對導體中的電子產生壹個垂直於電子運動方向上的作用力,從而在垂直於導體與磁感線的兩個方向上產生電勢差。

雖然這個效應多年前就已經被人們知道並理解,但基於霍爾效應的傳感器在材料工藝獲得重大進展前並不實用,直到出現了高強度的恒定磁體和工作於小電壓輸出的信號調節電路。根據設計和配置的不同,霍爾效應傳感器可以作為開關傳感器或者線性傳感器,廣泛應用於電力系統中。

在半導體上外加與電流方向垂直的磁場,會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集,在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場,電場力與洛倫茲力產生平衡之後,不再聚集。

霍爾效應的本質:

固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移,並在材料兩側產生電荷積累,形成垂直於電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側建立起壹個穩定的電勢差即霍爾電壓。

正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾系數。平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子,還有帶正電的空穴。