Применение

1. Определение концентрации носителей тока в проводнике или полупроводнике;

2. Изучение природы проводимости в полупроводниках

3. Измерение индукции постоянного магнитного поля с помощью датчика Холла, для которого концентрация носителей тока известна.

 

4. Эффект Холла, в некоторых случаях, позволяет определить тип носителей заряда (электронный или дырочный) в металле или полупроводнике, что делает его достаточно хорошим методом исследования свойств полупроводников.

 

 

5. На основе эффекта Холла работают датчики Холла: приборы, измеряющие напряжённость магнитного поля. Датчики Холла получили очень большое распространение в бесколлекторных, или вентильных, электродвигателях (сервомоторах). Датчики закрепляются непосредственно на статоре двигателя и выступают в роли ДПР (датчика положения ротора). ДПР реализует обратную связь по положению ротора, выполняет ту же функцию, что и коллектор в коллекторном ДПТ.

 

6. Также на основе эффекта Холла работают некоторые виды ионных реактивных двигателей.

 

Задачи

1. Найти ЭДС Холла, если через проводник, находящийся в поле B, течет ток I. Известны линейные размеры проводника, его сопротивление, а также подвижность электронов и дырок и собственная концентрация.

Решение:

1. Найти ЭДС Холла, если проводник находится в поле B. Известны линейные размеры проводника, его удельное сопротивление и постоянная Холла, а также ЭДС источника напряжения, к которому подключен проводник.

Решение:

 

1. Найти линейное распределение заряда по поверхности проводника при заданном ЭДС, индукции поля, а также удельном сопротивлении, линейных размерах и постоянной Холла для проводника.

Решение:

, где линейная плотность заряда

1. Найти среднюю скорость электронов через 3 секунды после включения тока. Если проводник находится в поле B. Известны линейные размеры проводника, его удельное сопротивление и постоянная Холла, а также ЭДС источника напряжения, к которому подключен проводник и количество электронов.

Решение:

 

Контрольные вопросы

 

1. В чем сущность эффекта Холла?

Ответ: Явление возникновения поперечной разности потенциалов при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле.

1. Какой физический смысл имеет постоянная Холла?

Ответ: Величина обратная концентрации заряда, то есть разреженность заряда.

1. Какие электрофизические свойства полупроводников можно исследовать с помощью эффекта Холла?

Ответ: По величине постоянной Холла можно судить о типе электропроводности и концентрации свободных носителей заряда

1. Почему под действием силы Лоренца электроны и дырки отклоняются в одну сторону?

Ответ: Потому что их скорости направлены в противоположные стороны и они имеют противоположные заряды. Поэтому сила Лоренца направлена в одну сторону.

1. В каких единицах измеряется постоянная Холла?

Ответ: Метр в кубе деленный на кулон.