Inhaltsverzeichnis
Was bringt der Hall Effekt?
Der Hall-Effekt wird sowohl zum Messen von Magnetfeldern (mit Hall-Sonde) als auch zur Bestimmung der Ladungsträgerart (Elektronen oder Löcher) und deren Dichte eingesetzt. Die spezifischen Eigenschaften des Leitungsvorganges werden durch die Hall-Konstante RH wiedergegeben.
Warum ist die Hall-Spannung Antiproportional zu?
Die Hallspannung ist proportional zur Magnetfeldstärke (Flussdichte) und zur Stromstärke, antiproportional zur Dicke des Leitermaterials und zur Ladungsträgerdichte. Dazu muss die Ladungsträgerdichte klein sein.
Was ist die Hall-Spannung?
, die Hall-Spannung, die von der Geschwindigkeit der Ladungsträger abhängig ist. Drückt man die Hall-Spannung durch den Gesamtstrom RH heißt Hall-Koeffizient oder Hall-Konstante und ist materialabhängig. Aus seinem Vorzeichen ergibt sich das Vorzeichen der Ladungsträger.
Was ist der Hall-Effekt?
Hall-Effekt: Die Lorentz-Kraft lenkt die Ladungsträger seitlich ab, bis sich ein elektrisches Querfeld EH = – ϖ · B aufgebaut hat, das die Lorentz-Kraft kompensiert. Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren.
Was ist ein Hall-Effekt-Gerät im Elektromagneten?
Hall-Effekt-Gerät im Elektromagneten, linkes Messgerät mit vorgeschaltetem Verstärker für die Hallspannung, rechtes Messgerät für den Spulenstrom. Man kann die Feldstärke (oder Flussdichte) zusätzlich mit einer Hallsonde messen. Verwendet man einen Elektromagneten, kann man durch die Spulenstromstärke die magnetische Feldstärke variieren.
Was sind die Leitungsmechanismen in Metallen und Halbleitern?
Leitungsmechanismen in Metallen und Halbleitern (Drude-Modell; Bändermodell, Fermivertei- lung; Leiter, Halbleiter, Isolator) 2. dotierte Halbleiter (intrinsische und extrinsische Leitfähigkeit; Inversionstemperatur) 3. einfacher Hall-Effekt, Hall-Effekt mit unterschiedlichen Ladungsträgerarten.
Abhängigkeit der Hallspannung antiproportional zur Dicke des Leitermaterials und zur Ladungsträgerdichte. Das ist einleuchtend, denn bei kleiner Ladungsträgerdichte müssen sich für den gleichen Strom die Ladungsträger schneller bewegen und so entsteht eine große Lorentzkraft auf die einzelnen Ladungsträger.
Wie kommt es zur Hall-Spannung?
Bewegte Ladungen in Feldern Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem homogenen Magnetfeld, dann baut sich senkrecht sowohl zur Stromfluss- als auch zur Magnetfeldrichtung über dem Leiter eine Spannung, die sogenannte HALL-Spannung UH auf.
Was sagt die hallspannung aus?
Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld, so werden die Elektronen im Leiter von der Lorentzkraft abgelenkt. Dadurch entsteht im Leiter die sogenannte Hall-Spannung senkrecht zur Stromfluss- und zur Magnetfeldrichtung.
Was misst man mit einer Hall-Sonde?
Meist zeigt eine Hall-Sonde die magnetische Flussdichte in Tesla an. Der zugrundeliegenden Effekt der Hall-Sonde, der Halleffekt, wurde 1879 von dem Physiker Edwin Hall entdeckt. Der Halleffekt besagt, dass in einem stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld eine Spannung senkrecht zur Richtung des Stromflusses herrscht.
Warum verwendet man bei der hallsonde Halbleiter?
Daher verwendet man bevorzugt Halbleiter für den Bau von Hall-Sonden, da deren Anzahl an Ladungsträgern um mehrere Zehnerpotenzen kleiner sind, als bei Metallen.
Warum wird bei Halbleitern eine größere Hall-Spannung als bei Metallen gemessen?
Auf die schnelleren Ladungsträger wirkt eine höhere Lorentz-Kraft, wodurch die Hall-Spannung größer wird. Da die Ladungsträgerdichte in Halbleitern bedeutend kleiner ist als in Metallen, werden vorwiegend Halbleiter als Hall-Sonden benutzt.
Wie entdeckte Edwin Hall den Hall Effekt?
Der Hall Effekt wurde 1879 von Edwin Hall nachgewiesen. Wie du vielleicht schon weißt, wirkt auf bewegte Ladung in einem Magnetfeld die Lorentzkraft. Der Hall Effekt tritt in einem solchen Leiter auf. Dabei baut sich ein elektrisches Feld auf, welches senkrecht zur Stromrichtung und dem Magnetfeld steht.
Wie funktioniert die hallsonde?
Das Prinzip einer Hall-Sonde ist sehr einfach: Man bringt die Strom durchflossene Sonde in ein senkrecht dazu stehendes Magnetfeld und erhält als Ausgangsgröße eine Spannung, die proportional zur magnetischen Feldstärke und zum Strom ist. Auf diese Weise lässt sich bei bekanntem Strom das Magnetfeld ausmessen.
Wie kann mit einer Hall-Sonde die magnetische Feldstärke gemessen werden?
Für die Anwendung der stromdurchflossenen Hall-Sonde führt man diese in ein dazu senkrecht stehendes Magnetfeld ein. Die nun messbare Hallspannung ist proportional zur magnetischen Feldstärke und zum Strom (Beweglichkeit der Ladungsträger). Ausgehend von der Stromstärke lässt sich das Magnetfeld messen.