Эффект Холла

  • 26 дек. 2016 г.
  • 463 Слова
Эффе́кт Хо́лла — явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Она заключается в том,что если металлическую пластинку, вдоль которой течет постоянный электрический ток, поместить в перпендикулярное к ней магнитной поле, то между гранями, параллельными направлениями тока или поля,возникает разность потенциалов . Это явление было обнаружено Эдвином Гербертом Холлом в 1879 году. И была названа эффектом Холла или гальваномагнитным явлением.
Холловская разность потенциалов определяетсявыражением:
(1)
где b- ширина пластинки, j-плотность тока, B-магнитная индукция тока, R-коэффициент пропорциональности, получивший название постоянной Холла.
Эффект Холла очень просто обьясняетсяэлектронной теорией. В отсутствие магнитного поля ток в пластинке обуславливается электрическим полем .Эквипотенциальные поверхности этого поля образуют систему перпендикулярных к вектору плоскостей.Потенциал во всех точках каждой поверхности одинаков. Носители тока - электроны – имеют отрицательный заряд, поэтому скорость их упорядоченного движения u направлена противоположно вектору плотноститока j.
При включении магнитного поля каждый носитель оказывается под действием магнитной силы F, направленной вдоль стороны b пластинки и равной по модулю
(2)
В результатеу электронов появляется составляющая скорости, направленной к верхней грани пластинки. У этой грани образуется избыто отрицательных, соответственно у нижней грани-избыток положительных зарядов.Следовательно, возникает дополнительное поперечное электрическое поле . Когда напряженность этого поля достигает такого значения, что его действие на заряды будет уравновешивать магнитную силу(1), установитсястационарное распределение зарядов в поперечном направлении. Соответствующее значение определяется условием . Отсюда:

Поле складывается с полем в результирующее поле...
tracking img