什么是霍尔效应?高中物理,高中物理 霍尔效应

2020-11-23 08:53:25 字数 5043 阅读 2493

1楼:雪月森林

霍尔效应由美国物理学家e.霍尔于1879年在实验中发现,以其人名命名并流传于世。其核心理论就是,带电粒子(例如电子)在磁场中运动时会受到洛伦兹力的作用发生偏转,那么在磁场中的电流也有可能发生偏转。

当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,在导体两端堆积电荷从而在导体内部产生电场,其方向垂直于电流和磁场的方向。当电场力和洛伦兹力相平衡时,载流子不再偏转。而此时半导体的两端会形成电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。

总的来说,霍尔效应其实是电信号与磁信号的桥梁,任何电信号转换为磁信号的地方都可以有霍尔传感器。

2楼:匿名用户

当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象就是霍尔效应。这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应应使用左手定则判断。

高中物理 霍尔效应

3楼:匿名用户

看载流子,因为洛伦兹力的实质就是电荷运动的受力情况。

如果看电流的话会发现电子和质子是相反的

4楼:陨落

当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象就是霍尔效应。这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应应使用左手定则判断。

是否可以解决您的问题?

5楼:匿名用户

电流方向和电子方向相反,但是你判断力的方向的时候,因为电子带负电,左手定则用完了还要反一下方向,所以其实是一样的

高中物理霍尔效应是在人教版哪一本课本的哪一章?

6楼:匿名用户

选修3-1的最后的**实验部分有专门的霍尔效应一章

7楼:love就是不明白

高中物理霍尔效应是在高二物理人教版选修3-2,第一章电磁感应现象。

霍尔效应:置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场方向垂直,则垂直于电流和磁场方向会产生一个附加的横向电场,这个现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。

霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的偏转,所以可以用高中物理中的电磁学、力学、运动学等有关知识来进行解释。霍尔效应原理的应用常见的有:霍尔元件、磁流体发电机、电磁流量计、磁强计等。

高中物理需要讲霍尔效应吗

8楼:不想帮倒忙

高中物理在讲述带电粒子在复合场种运动时需要讲霍尔效应。

当电流垂直于外磁场通过导体时,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,从而在导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。

qv0b=qu/d i=nqsv0 v0=i/nqs b=nqsu/i

何谓霍尔效应?其物理本质是什么

9楼:月似当时

霍尔效应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。其物理本质是电磁效应的一种。

在导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得导线中的电子受到洛伦兹力而聚集,从而在电子聚集的方向上产生一个电场,此一电场将会使后来的电子受到电力作用而平衡掉磁场造成的洛伦兹力,使得后来的电子能顺利通过不会偏移。

电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力。通过霍尔电压的极性,可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子(自由电子)之运动所造成。霍尔效应于1879年由埃德温·赫伯特·霍尔(edwin herbert hall)发现。

除导体外,半导体也能产生霍尔效应,而且半导体的霍尔效应要强于导体。

扩展资料

根据霍尔效应做成的霍尔器件,就是以磁场为工作**,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。

已在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有:在分电器上作信号传感器、abs系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关,等等。

例如汽车点火系统,设计者将霍尔传感器放在分电器内取代机械断电器,用作点火脉冲发生器。这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压,控制电控单元(ecu)的初级电流。

相对于机械断电器而言,霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护,能够适应恶劣的工作环境,还能精确地控制点火正时,能够较大幅度提高发动机的性能,具有明显的优势。

用作汽车开关电路上的功率霍尔电路,具有抑制电磁干扰的作用。许多人都知道,轿车的自动化程度越高,微电子电路越多,就越怕电磁干扰。

而在汽车上有许多灯具和电器件,尤其是功率较大的前照灯、空调电机和雨刮器电机在开关时会产生浪涌电流,使机械式开关触点产生电弧,产生较大的电磁干扰信号。采用功率霍尔开关电路可以减小这些现象。

10楼:v电

霍尔效应:

霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(a.h.hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。

当电流垂直于外磁场通过导体时,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,从而在导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应应使用左手定则判断。

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,这种效应和传统的电磁感应完全不同。当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在垂直于导体与磁感线的两个方向上产生电势差。 虽然这个效应多年前就已经被人们知道并理解,但基于霍尔效应的传感器在材料工艺获得重大进展前并不实用,直到出现了高强度的恒定磁体和工作于小电压输出的信号调节电路。

根据设计和配置的不同,霍尔效应传感器可以作为开/关传感器或者线性传感器,广泛应用于电力系统中。

霍尔电流表的工作原理:

1、霍尔电流表利用霍尔电流传感器将大电流信号转变为小电流信号供仪表测量电路使用,一般可交直流两用。后续电路同普通交直流电流表。

2、霍尔效应在1879年被e.h.霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的感应效果完全不同。

当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电压差。

3、霍尔电流传感器是利用霍尔效应将一次大电流变换为二次微小电压信号的传感器。实际设计的霍尔传感器往往通过运算放大器等电路,将微弱的电压信号放大为标准电压或电流信号。

上述原理制作而成的霍尔电流传感器,被称为【开环式霍尔电流传感器】。

4、为了提高传感器性能,对【开环式霍尔电流传感器】稍作改造,就是利用一个补偿绕组产生磁场,通过闭环控制,使其与被测电流产生的磁场大小相等,方向相反,达到互相抵消的效果,此时,补偿绕组中的电流正比与被测电流的大小,这种传感器,被称为【闭环式霍尔电流传感器】或【磁平衡式霍尔电流传感器】或【零磁通霍尔电流传感器】。

其工作原理图如下:

被测电流in流过导体产生的磁场,由通过霍尔元件输出信号控制的补偿电流im流过次级线圈产生的磁场补偿,当原边与副边的磁场达到平衡时,其补偿电流im即可精确反映原边电流in值。

高中物理:霍尔效应

11楼:熊猫烧香号病毒

霍尔效应是一种磁电效应,是德国物理学家霍尔1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。

根据霍尔效应,人们用半导体材料制成霍尔元件,它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、 输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。

通过该实验可以了解霍尔效应的物理原理以及把物理原理应用到测量技术中的基本过程。

当电流垂直于外磁场方向通过导体时,在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应,该电势差称为霍尔电势差(霍尔电压)。

---------------------

【详细】 所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。

半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。

利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。霍尔电位差uh的基本关系为

uh=rhib/d (18)

rh=1/nq(金属) (19)

式中 rh——霍尔系数:

n——载流子浓度或自由电子浓度;

q——电子电量;

i——通过的电流;

b——垂直于i的磁感应强度;

d——导体的厚度。

对于半导体和铁磁金属,霍尔系数表达式与式(19)不同,此处从略。

由于通电导线周围存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。

若把霍尔元件置于电场强度为e、磁场强度为h的电磁场中,则在该元件中将产生电流i,元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度e成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值p可由p=eh确定。

利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。

如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。

12楼:匿名用户

把一块不怎么导电的物体至于磁场之中,比如磁力线向北,当你给他施加从西向东的电流,根据高中物理中的左手定则,这个电流会受到一个向上的力.这时你把电流表的正极放在物体的上边,负极接在物体的下边,电流表中就会有电流通过.这是由于向东去的电流受到向上的力而进入电流表的正极的缘故.

如果失去了磁场, 电流向上的力就不会存在,电流表中就没有电流.由此可以检验磁场的存在.通常进入电流表的电流比较微弱,需用放大电路进行放大,放大之后的电流再去控制开关(实际上是一个继电器),这就是霍尔开关.

磁带录像机中就有霍尔开关.

(高中物理)关于磁通量的变化,(高中物理)磁通量

1楼 匿名用户 设金属圆环套内主要为点场,点场的磁通量由磁铁内部提供 2楼 匿名用户 并没有完全抵消,除非题目说金属圆环无限大。在金属圆环外还有一部分与磁铁内部方向相反的磁感线,因此金属环半径越大,抵消的越多。直到金属环无限放大,就可视为全部抵消,此时磁通量为零。 高中物理 磁通量 3楼 匿名用户 ...

高中物理正负符号问题,高中物理中的矢量运算正负号问题

1楼 匿名用户 能量正负 正表示比能量参考值大,反之小 磁通量正负 正表示与规定的方向相同 磁通量变化量正负 正表示增加 高中物理中的矢量运算正负号问题 2楼 匿名用户 在同一直线上,规定一个正方向为正值,然后计算,得出结果如果是负值就说明是反方向的。 也就是说 1 在计算前要先规定好正方向 2 按...

高中物理必修二火车过弯速度怎么算

1楼 匿名用户 是求临界速度吧? 设轨道倾负为 。 火车重力与支持力的合力沿水平方向,提供向心力。 则合力 f mgtan mv 2 r 解得 v grtan 。 2楼 福建省宁德市 根据f mv r算 高中物理必修2火车转弯问题 3楼 不想帮倒忙 火车转弯的临界速度v0 mgtan mv0 2 r...