霍爾原理

來源：上海物位儀器儀表有限公司 2025年01月16日 07:03

霍爾效應(yīng)在1879年被物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)，它定義了磁場和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系，這種效應(yīng)和傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)不同。當(dāng)電流通過一個(gè)位于磁場中的導(dǎo)體的時(shí)候，磁場會對導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動方向上的作用力，從而在垂直于導(dǎo)體與磁感線的兩個(gè)方向上產(chǎn)生電勢差。
雖然這個(gè)效應(yīng)多年前就已經(jīng)被人們知道并理解，但基于霍爾效應(yīng)的傳感器在材料工藝獲得重大進(jìn)展前并不實(shí)用，直到出現(xiàn)了高的強(qiáng)度的恒定磁體和工作于小電壓輸出的信號調(diào)節(jié)電路。根據(jù)設(shè)計(jì)和配置的不同，霍爾效應(yīng)傳感器可以作為開/關(guān)傳感器或者線性傳感器，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。
固體材料中的載流子在外加磁場中運(yùn)動時(shí)，因?yàn)槭艿铰鍋銎澚Φ淖饔枚管壽E發(fā)生偏移，并在材料兩側(cè)產(chǎn)生電荷積累，形成垂直于電流方向的電場，使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡，從而在兩側(cè)建立起一個(gè)穩(wěn)定的電勢差即霍爾電壓。

正交電場和電流強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的乘積之比就是霍爾系數(shù)。平行電場和電流強(qiáng)度之比就是電阻率。大量的研究揭示：參加材料導(dǎo)電過程的不僅有帶負(fù)電的電子，還有帶正電的空穴。

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