Hall-Effekt
- eine Leiterplatte ist mit einem Magnetfeld durchsetzt
- senkrecht dazu fließen Elektronen durch die Platte - durch die Lorenzkraft werden
diese nach unten abgelenkt - durch Ansammlung entsteht
ein elektrisches Feld (Kondensator)
- nach einer Zeit gleichen sich Lorenzkraft FL und elektrische Kraft Fel aus und die Elektronen fließen gradlinig durch die Leiterplatte
- die am Kondensator gemessene Spannung heißt: Hallspannung Lösungsansatz
FL = Fel <=> evB = eE
mit E = (elektrische Feldstärke des Kondensators) ergibt sich:
U
H= Bvd
Verwendung
- Hallsonden, zur Messung des Magnetfeldes (maximal, wenn Sonde senkrecht zum Magnetfeld steht und „Null“, wenn der Winkel 0° geträgt UH = sin(α)Bvd ) - Ermitteln der Driftgeschwindigkeit v der Elektronen
Aufgabe
1) Leite die Gleichung für die Hallspannung her.
2) Ein 2mm dünnes Plättchen ist mit einem Magnetfeld von B = 1,0T durchsetzt. Es wird eine Hallspannung von UH = 0,11µV gemessen. Die Driftgeschwindigkeit ist nicht direkt messbar, sie lässt sich jedoch indirekt ermitteln. Berechne die
Driftgeschwindigkeit der Elektronen.
