Эффект Холла. Эффект Холла (установлен экспериментально в 1879 г.): - это возникновение в металлической (или полупроводниковой) пластине (рис
Эффект Холла (установлен экспериментально в 1879 г.): - это возникновение в металлической (или полупроводниковой) пластине (рис. 13.20) поперечной разности потенциалов Δφ на сторонах пластины при протекании тока I при наличии перпендикулярного магнитного поля :
, (13.35)
где R - постоянная Холла, d- ширина пластины.
Рис. 13.20 |
Эффект Холла можно объяснить следующим образом. На положительный заряд q, движущийся со скоростью в магнитном поле с индукцией , действует сила Лоренца , направленная вверх. Под действием этой силы положительно заряженные частицы будут отклоняться к верхней грани пластины, т.е. на верхней грани будет избыток положительных зарядов, а на нижней грани – избыток отрицательных зарядов. В результате в пластине возникнет поперечное электрическое поле , направленное вниз. В случае установившегося состояния суммарная сила, действующая на заряд q, равна нулю:
, ,
, . (13.36)
Соответственно, разность потенциалов
. (13.37)
Выразим ток I через концентрацию носителей заряда n, среднюю скорость упорядоченного движения частиц υ=υx и площадь поперечного сечения ad:
. (13.38)
Подставив в (13.37) соотношение для скорости υ из формулы (13.38), получим:
, (13.39)
где - постоянная Холла, которая определяется свойствами материала пластины.
Таким образом, полученный результат совпадает с экспериментальной формулой (13.35).
Дата добавления: 2015-08-04; просмотров: 781;