Halleffekt

Diagram som förklarar Halleffekt, där de blå partiklarna (1) föreställer elektroner, som rör sig från batteriets minuspol till dess pluspol. I figurAavlänkar Lorentzkraften elektronerna till plattans översida som bli blå (negativ). IBochCavlänkas elektronerna till undersidan eftersom strömmen eller fältet har ändrat riktning. IDär både ström- och magnetfältet omvända jämfört med A, därför avlänkas elektronerna till översidan igen.

Halleffektär fenomenet att strömförande ledare imagnetfältfår en potentialskillnad (Hallspänning) vinkelrätt mot strömriktningen. Effekten är uppkallad efter den amerikanske fysikernEdwin Hall,som upptäckte effekten1879.Hallgivare kan mäta magnetfält och de används tillsammans med magneter som kontaktlösa givare, till exempel för elektroniskt styrdtändningi motorer.

Vanligtvis är geometrin som i bilden, med en rektangulär plattavinkelrätmot ett magnetfältB.Om det går en elektrisk strömIgenom plattan uppstår en spänning mellan sidorna som är riktad vinkelrätt mot strömriktningen. Denna hallspänning ges av

$U_{\mathrm {H} }=R_{\mathrm {H} }\,{\frac {IB}{d}},$

därdär plattans tjocklek ochR_Här dess hallkoefficient, en materialegenskap.

Effekten orsakas avLorentzkraftensom verkar på laddningsbärare som rör sig i ett magnetiskt fält. Hallspänningen är proportionell mot laddningsbärarnasdrifthastighetoch kan användas för att uppskatta deraskoncentration.