霍尔效应的发展

1. 霍尔效应的发展

2. 霍尔效应

3. 霍尔效应

4. 霍尔效应的概念？

5. 关于霍尔效应

6. 关于霍尔效应

7. 霍尔效应

在半导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得半导体中的电子与空穴
霍尔效应
受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集，在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场，电场强度与洛伦兹力产生平衡之后，不再聚集，此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力，使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移，此称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压
方便起见，假设导体为一个长方体，长度分别为a、b、d，磁场垂直ab平面。电流经过ad，电流I = nqv(ad)，n为电荷密度。设霍尔电压为VH，导体沿霍尔电压方向的电场为VH / a。设磁场强度为B。
洛伦兹力
f=qE+qvB/c(Gauss 单位制)
电荷在横向受力为零时不再发生横向偏转，结果电流在磁场作用下在器件的两个侧面出现了稳定的异号电荷堆积从而形成横向霍尔电场

由实验可测出 E= UH/W 定义霍尔电阻为
RH= UH/I =EW/jW= E/j

j = q n v
RH=-vB/c /(qn v)=- B/(qnc)
UH=RH I= -B I /(q n c)

8. 霍尔效应的应用

1.医学方面的运用
(1)利用霍尔效应，科学家研制了一种精密的电磁流量计一测量血液流速的仪器。如图，利用电磁流量计，可以较为准确地测得流过血管的血流量。但是电磁流量计测量是一种损伤性的方法，使用时要将被测血管暴露在体外，它常常用于动物的实验和心脏、动脉手术中测定血流速度和血流量。
(2)电磁泵是一种利用作用在导电液体上的磁场力来运送导电液体的装置。如图，这种泵在医学上常被用来输送血液或其他电解质溶液，由于这种装置没有任何机械运动部件，不会使血液中细胞受到损害，而且可以全部密封，避免了污染。在人工心肺机和人工肾装置中常用它来输送血液。


2.日常生活中的应用录音机的换向机构就是使用霍尔传感器检测磁带终点并完成自动换向功能的;录像机中的磁鼓电机常采用锑化钢霍尔元件:洗衣机中的电动机主要依靠霍尔传感器检测与控制电动机的转速、转向功能。


3. 工程技术中的应用测量电流强度。将霍尔器件的输出(必要时可进行放大)送到经校准的显示器上，即可由霍尔输出电压的数值直接得出被测电流值。这种方式的优点是结构简单，测量结果的精度和线性度都较高。可测直流、交流和各种波形的电流。在现在的工业现场，霍尔电流传感器是电流检测的产品。