Ein komplexes physikalisches Problem mal ganz einfach erklärt Der Hall-Effekt Ein komplexes physikalisches Problem mal ganz einfach erklärt
Edwin Herbert Hall 1855-1938 amerikanischer Physiker Professor an der Harvard University entdeckte 1879 den Hall-Effekt im Rahmen seiner Doktorarbeit
Einleitung Lorentz-Kraft innerhalb eines Leiters auf Elektronen Verlassen nicht möglich, also Polarisierung Begriffe: Querstrom (blau) Magnetfeld (rot) Lorentzkraft (schwarz)
Aufbau & Funktion Germanium-Platte Anschlussboxen für Querstrom 3 2 6 Germanium-Platte Anschlussboxen für Querstrom Anschlussboxen zum Abgreifen der Hallspannung (zum Spannungsmessgerät) Drehregler zur Nullstellung der Hallspannung ohne Magnetfeld Stativstab zur Halterung des Gerätes im U-Kern Spulenstrom
Operation erfolgreich, Patient tot Querstrom Hallspannung 42 mA 143 mV 37 mA 130 mV 33 mA 118 mV 29 mA 105 mV 25 mA 91 mV 21 mA 77 mV 17 mA 60 mV 13 mA 47 mV 9 mA 32 mV 4,3 mA 18 mV Die Hallkonstante hängt von Material und Temperatur ab sowie bei Halbleitern von der Dotierung. Unser Feld war nicht homogen.
Anwendungen Eröffnet die Möglichkeit, Gesetze der Leitung des elektrischen Stroms zu untersuchen Messung elektrischer und magnetischer Felder (mit „Hall-Generatoren“ AKA Hall-Sonden)
Rechenbeispiel: Feldstärke Hall-Konstante von Silber: RH = 8,9E-11 m³ C-1 Querstrom: I = 22 A Bandstärke: d = 5E-5 m (0,05 mm) Gemessene Hall-Spannung: UH = 23,5E-6 V