Hiệu ứng Hall

Hiệu ứng Hall tạo điện áp ngang mang dòng khi đặt trong . làm hạt tải tích tụ ở một mép đến khi ngang cân bằng lực từ. Cực tính phụ thuộc dấu hạt tải.

Lĩnh vực: Cơ học, nhiệt, điện từ và lượng tử

Định nghĩa trên trang này được dùng trong lĩnh vực vừa nêu. Một từ giống nhau ở môn khác có thể mang nghĩa khác.

Bài giảng dùng khái niệm này

• Từ trường và lực từVật lý 2

Giải thích kỹ thuật

đẩy hạt tải về mép và tạo ngang. Ở ổn định, tổng lực ngang bằng không. Với dòng theo x và trường theo y:

$$\begin{array}{rl}q{E}_z+q{v}_x{B}_y& =0,\\ E_z& =-v_x{B}_y,\\ J_x& =nq{v}_x,\\ nq& =-\frac{J_x{B}_y}{E_z}.\end{array}$$

v_x và q đều có dấu. Electron tạo dòng dương có v_x âm. Điện áp Hall cho dấu hạt tải và, khi biết độ lớn , cho mật độ trong mô hình một loại hạt tải phù hợp.

Với dải có bề dày t theo :

$$|V_H|=\frac{IB}{n|q|t}.$$

Quan hệ này có khi vật liệu có nhiều loại hạt tải hoặc hiệu ứng lượng tử đáng kể. Không dùng độ lớn điện áp Hall một mình để suy khi dòng, kích thước hoặc mật độ hạt tải chưa biết.

Ví dụ

Dải đồng mang dòng 75 A trong trường 0,40 T tạo điện áp Hall chỉ 0,81 µV trong phép đo đang xét. Mô hình một loại hạt tải suy mật độ khoảng $1,16\times {10}^{29}{\mathrm{m}}^{-3}$.

Khi nào cần dùng?

Suy dấu và mật độ hạt tải trong mô hình phù hợp, đo hoặc phát hiện chuyển động bằng cảm biến.

Câu hỏi ôn lại

Điện áp Hall lớn hơn có luôn nghĩa mạnh hơn không?

Xem đáp án

Không. Nó còn phụ thuộc dòng, mật độ và hạt tải, bề dày mẫu và mô hình dẫn điện của vật liệu.

Thuật ngữ liên quan

• Từ trường
• Mật độ dòng điện
• Bộ chọn vận tốc
• Điện thế

Tài liệu tham khảo

Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, ấn bản 15, chương 27, trang 878–907.