霍尔电压的推导(霍尔电压计算式)

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霍尔电压公式是怎样推导的?

霍尔电压公式推导是设载流子的电荷量为q,沿电流方向定向运动的平均速率为v,单位体积内自由移动的载流子数为n,垂直电流方向导体板的横向宽度为a,则电流的微观表达式为I=nqadv。霍尔电压即霍尔效应产生的电压(电势差)。

霍尔电压E=KIB,K为灵敏度系数,I为工作电流,B为与霍尔片及I垂直的磁感应强度的分量。也就是说,霍尔电压与电流及磁感应强度的乘积成正比。工作电流为交变电流时,如果外磁场是恒定磁场,霍尔电压为与工作电流同频率的电压信号。

霍尔效应的公式推导过程简单直观。首先,设想一个导体为长方体,电流I沿着ad方向流动,其密度为n。当磁感应强度B垂直于导体的ab平面时,霍尔电压VH会在导体两侧产生一个稳定的横向电场,其大小为VH/a。

推导过程:方便起见,假设导体为一个长方体,长度分别为a、b、d,磁场垂直ab平面。电流经过ad,电流I = nqv(ad),n为电荷密度。设霍尔电压为VH,导体沿霍尔电压方向的电场为VH / a。设磁感应强度为B。

霍尔电压(一般称霍尔电势)的大小和方向与下述因素有关:激励电流I。与激励电流垂直的磁感应强度分量B。器件材料(决定灵明度系数K)。霍尔电势的方向还与半导体是P型还是N型有关,两者方向相反。设霍尔电势为EH 则:EH=KIB 注:B为与电流垂直的磁感应强度分量。

运动,当元件两端的正电荷积累到一定程度形成一定电压即 霍尔电压U时,正电荷同时受到洛伦兹力和电场力而平衡。 由F=qvB和F=Eq(E为霍尔电压对应的电场)得 qvB=Eq=Uq/d(U为霍尔电压)进而得U=qvBd,把v带入得: U=BI/nh 令1/nh为K,则U=BIK,这就是霍尔电压的公式。

霍尔效应的工作原理是什么?

1、依据霍尔效应原理:E=KBI(当B和I不是垂直方向时,E=KBIcosθ),K为霍尔器件灵敏度系数,是常数。采用恒流源给霍尔器件供电,E正比于磁感应强度B。

2、霍尔效应的工作原理是在半导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集,在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场。

3、霍尔效应原理:在导体中通入电流,并放置于垂直于电流方向的磁场中,电子和空穴受到洛伦兹力的作用,分别在导体两侧积累电荷,形成电势差,即霍尔电压。 霍尔电压计算:假设导体为长方体,长度为a、b、d,磁场垂直于ab平面。电流沿ad方向流动,电流I = nqv(ad),其中n为电荷密度。

4、原理:当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两侧产生电势差,这一现象称为霍尔效应,这个电势差也称为霍尔电势差。 发现:霍尔效应在1879年被物理学家霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,与传统的电磁感应完全不同。

霍尔电压的公式怎么推导?

1、霍尔电压公式的推导过程 霍尔电压公式推导是设载流子的电荷量为q,沿电流方向定向运动的平均速率为v,单位体积内自由移动的载流子数为n,垂直电流方向导体板的横向宽度为a,则电流的微观表达式为I=nqadv。霍尔电压即霍尔效应产生的电压(电势差)。

2、霍尔效应的公式推导过程简单直观。首先,设想一个导体为长方体,电流I沿着ad方向流动,其密度为n。当磁感应强度B垂直于导体的ab平面时,霍尔电压VH会在导体两侧产生一个稳定的横向电场,其大小为VH/a。

3、霍尔电压E=KIB,K为灵敏度系数,I为工作电流,B为与霍尔片及I垂直的磁感应强度的分量。也就是说,霍尔电压与电流及磁感应强度的乘积成正比。工作电流为交变电流时,如果外磁场是恒定磁场,霍尔电压为与工作电流同频率的电压信号。

4、推导过程:方便起见,假设导体为一个长方体,长度分别为a、b、d,磁场垂直ab平面。电流经过ad,电流I=nqv(ad),n为电荷密度。设霍尔电压为VH,导体沿霍尔电压方向的电场为VH/a。设磁感应强度为B。

5、两个侧面出现电势差\x0d\x0a载流子受到的电场力为 F=qU(H)/a\x0d\x0a当达到稳定状态时,洛伦兹力与电场力平衡,即 qvB=qU(H)/a ② \x0d\x0a 由①②式得 U(H)=IB/(nqd) ③\x0d\x0a 式中的nq与导体的材料有关,对于确定的导体,nq是常数。

6、通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使抄该电压放大到足以输出 根据霍尔效应做成的霍尔器件,就是以磁场为工作媒介,将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出,使之具备传感和开关的功能。按照霍尔元件的功能可将它分为霍尔线性元件和霍尔开关元件,前者输出模拟量,后者输出数字量。

霍尔效应公式推导

霍尔效应的公式推导过程简单直观。首先,设想一个导体为长方体,电流I沿着ad方向流动,其密度为n。当磁感应强度B垂直于导体的ab平面时,霍尔电压VH会在导体两侧产生一个稳定的横向电场,其大小为VH/a。

霍尔效应的公式:UH=KHISBKH为霍尔元件的霍尔系数,UH为霍尔电势差,IS为流过霍尔元件的电流。B为垂直于霍尔片的磁感应强度。

即IQHE平台的量化值。当n个LLs完全填充时,总霍尔电阻率ρxy=h/(ne^2)。ρxy平台的出现与无序状态下电子状态的局域化和扩展有关。在费米能级在特定LL的局域态范围内时,ρxy保持不变;当费米能级到达该LL的中心,电子开始占据扩展态,ρxy减小;当电子进入上局域化态时,下一个ρxy平台出现。

霍尔系数公式是:UH=RH*I*B/δ,式中的RH称为霍尔系数,它表示霍尔效应的强弱。霍尔效应(Hall effect)是指当固体导体放置在一个磁场内,且有电流通过时,导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边,继而产生电压(霍尔电压)的现象。电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力。

关键词:霍尔电压的推导