Эффект открыт в 1880 году американцем Холлом.
Металлическую пластину с током плотности помещают в поперечное магнитное поле (рис.4). На движущиеся электроны начинает действовать сила Лоренца, которая направлена вверх. На верхней грани пластины возникает повышенная концентрация электронов, а на нижней - их недостаток (пластина заряжается положительно). Возникает поперечное электрическое поле, направленное снизу вверх. | |
Рис.4. |
На электроны начинает действовать кулоновская сила, направленная вниз.
Когда напряжение электрического поля достигнет такой величины, что будет уравновешивать силу Лоренца, устанавливается стационарное распределение зарядов в поперечном сечении.
.
,
где - ширина пластины, - поперечная (холловская) разность потенциалов
Учитывая, что
,
имеем
,
где - концентрация электронов, - средняя скорость упорядоченного движения, - площадь поперечного сечения пластины толщиной .
- постоянная Холла, зависящая от вещества.
,
,
.
С помощью постоянной Холла можно определить концентрацию носителей тока. Эффект Холла используется в измерительных приборах.
|
|