作业帮利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/21 12:16:00
利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量
（2010•北京）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域．
如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应．其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH．当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH
IB
d
,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关．
（1）设半导体薄片的宽度（c、f间距）为l,请写出UH和EH的关系式；若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高；
为什么c端的电势比F高?
假设c端的电势比f端高,那么电子在导体内无法平衡啊.
（2010•北京）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域．
如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应．其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH．当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH
IB
d
,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关．
（1）设半导体薄片的宽度（c、f间距）为l,请写出UH和EH的关系式；若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高；
为什么c端的电势比F高?
假设c端的电势比f端高,那么电子在导体内无法平衡啊.
注意到霍尔元件上面的磁场了么?运动的电荷进到霍尔元件里会受到磁场的洛伦兹力,正电荷偏向一级,负电荷偏向另一极,当积累了一定的电荷的时候,再进来的粒子受到的洛伦兹力和电场力相同,这样就不偏转直接通过霍尔元件了,所以霍尔元件会有电势差
所以,Bqv=Eq（洛伦兹力等于电场力）,q消掉,就变成了E/B=v
至于那些EH 和UH的东西是把电流引进了,电流的那个微观公式I=nesv带入,各种消除,就能推到出公式了
再问： 为什么c端的电势比F高？
再答： 因为在导体中运动的是电子而不是质子，质子不会动，所以实际上是电子打到板上。我们分析一下，电流时从左向右的，所以电子是从右向左的，根据左手定则，电子向着f板运动，使f板电势降低，自然c端电势高咯
再问： 电子是向着c板运动的吧？
再答： 电子向f版运动。你想啊，左手定则是内容是什么？电流方向为四根手指指向方向，磁场垂直左手掌心，大拇指方向是受力方向，因为运动的是电子，所以电子偏向f板。明白？
所以,Bqv=Eq（洛伦兹力等于电场力）,q消掉,就变成了E/B=v
至于那些EH 和UH的东西是把电流引进了,电流的那个微观公式I=nesv带入,各种消除,就能推到出公式了
再问： 为什么c端的电势比F高？
再答： 因为在导体中运动的是电子而不是质子，质子不会动，所以实际上是电子打到板上。我们分析一下，电流时从左向右的，所以电子是从右向左的，根据左手定则，电子向着f板运动，使f板电势降低，自然c端电势高咯
再问： 电子是向着c板运动的吧？
再答： 电子向f版运动。你想啊，左手定则是内容是什么？电流方向为四根手指指向方向，磁场垂直左手掌心，大拇指方向是受力方向，因为运动的是电子，所以电子偏向f板。明白？