Der Hall-Effekt Referat: Fach Physik, Herr Bastgen Ausgearbeitet von :

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1 Der Hall-Effekt Referat: Fach Physik, Herr Bastgen Ausgearbeitet von :
Max Krischer, Alexander Riyahi Stufe 12 Max Krischer - Alexander Riyahi

2 Max Krischer - Alexander Riyahi
Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung Einflüsse auf den HE Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung Einflüsse auf den Hall-Effekt Max Krischer - Alexander Riyahi

3 Max Krischer - Alexander Riyahi
Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung Einflüsse auf den HE Die Anfänge… 1879: Hall-Effekt wird Entdeckt Edwin Herbert Hall entdeckt diesen Effekt im Zusammenhang mit seiner Doktorarbeit unter Henry Augustus Rowland Edwin Herbert Hall Max Krischer - Alexander Riyahi

4 Erklärung Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung
Einflüsse auf den HE Erklärung Wenn Strom in einem Leiter senkrecht zu einem Magnetfeld fliesst, ensteht eine eletrische Spannung senkrecht zum Magnetfeld und zur Stromrichtung. Somit kann quer zum Stromfluss und zum Magnetfeld eine sog. Hallspannung gemessen werden. Sie dient zur Messung von Strömen (z.B. magnetische Flussdichte), zur Messung von Magnetfeldern sowie der Bestimmung der Geschwindigkeit der Elektronen in einem Leiter. (Hallspannung UH) (Hallkonstante AH, beschreibt die Stärke den Hall-Effekts) Max Krischer - Alexander Riyahi

5 Max Krischer - Alexander Riyahi
Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung Einflüsse auf den HE Grundprinzip 1. Elektronen 2. Hallsonde 3. Magneten Magnetfeld Spannungsquelle Max Krischer - Alexander Riyahi

6 Anwendung Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung
Einflüsse auf den HE Anwendung Da die Messungen von Magnetfeldern nicht gerade zu den häufigsten Messungen gehören werden sie oft >>zweckentfremdet<< Zum Beispiel ob eine Autotür oder Klappe geschlossen ist. Betriebsicherer als mechanische Schalter da: Keine Probleme durch Oxidation Keine Verschleißerscheinungen Keine Probleme durch Verschmutzungen oder Vibrationen Max Krischer - Alexander Riyahi

7 Max Krischer - Alexander Riyahi
Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung Einflüsse auf den HE Anwendung Beispiel: Max Krischer - Alexander Riyahi

8 Herleitung Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung
Einflüsse auf den HE Herleitung Lorentzkraft: Resultierende Kaft auf den Ladungsträger: Max Krischer - Alexander Riyahi

9 Herleitung Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung
Einflüsse auf den HE Herleitung Der Einfachheit halber wird das Koordinatensystem so gelegt: Ladungsträger bewegen sich nur in x-Richtung Das Magnetfeld wirkt nur in z-Richtung Die y-Komponente der vorherigen Gleichung wird nach Kürzen von q zu: Max Krischer - Alexander Riyahi

10 Herleitung Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung
Quanten-Hall-Effekt Herleitung Nun wird die Formel der Stromdichte im Leiter nach vx aufgelöst und in die vorherige Gleichung eingesetzt Über 1 / nq wird die Hallkonstante AH ausgedrückt, welche die Stärke des Hall-Effekts beschreibt. Max Krischer - Alexander Riyahi

11 Herleitung Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung
Einflüsse auf den HE Herleitung Um das Ganze etwas zu vereinfachen nehmen wir an das der Leiter, in dem eine Ladungstrennung stattgefunden hat, ein Plattenkondensator ist, was bedeutet: Das Ganze setzen wir dann in diese Gleichung ein: Bei dieser Gleichung können die Stromdichte Jx auch Jx = I /bd ausdrücken. Daraus folgt: Für die Hallspannung UH erhält man jetzt einen nur noch von einfachen messbaren Größen abhängigen Ausdruck Max Krischer - Alexander Riyahi

12 Einflüsse auf den Hall-Effekt
Inhalt Geschichte Erklärung Anwendung Herleitung Einflüsse auf den HE Einflüsse auf den Hall-Effekt Der Koeffizienten des Hall-Effekts sind beeinflussbar durch die Temperatur. Bei den meißten Materialien steigen die Koeffizienten bei abnehmender Temperatur an Selbst minimale Verunreinigungen sind in der Lage die Effekte stark zu beeinflussen Die Effekte sind stark abhängig von dem benutzten Leiter, bzw. dessen Dicke und Leitfähigkeit Max Krischer - Alexander Riyahi

13 Wir danken für die Aufmerksamkeit
Max Krischer, Alexander Ryahi Genutzte Quellen: PDF Dokument „Der Hall-Effekt“ von Tobias Brinkert Max Krischer - Alexander Riyahi