EXP: Hall-Effekt

Question 1

Was beschreibt der Hall-Effekt?

Answer 1

Entstehung einer Querspannung (Hallspannung) in einem stromdurchflossenen Leiter, wenn dieser sich in einem Magnetfeld befindet.

Question 2

Beschreibe den Versuchsaufbau zum Hall-Effekt.

Answer 2

Leiterplättchen mit Strom I
Magnetfeld B senkrecht zum Strom
seitliche Kontakte messen Hallspannung U_H

Question 3

Wie entsteht die Hallspannung physikalisch?

Answer 3

Lorentzkraft lenkt bewegte Ladungsträger seitlich ab →
Ladungstrennung entsteht →
elektrisches Gegenfeld baut sich auf →
Gleichgewicht → Hallspannung messbar.

Question 4

Welche Kräfte stehen im Gleichgewicht beim Hall-Effekt?

Answer 4

Lorentzkraft: F_L = qvB
elektrische Kraft: F_E = qE
Im Gleichgewicht:
qvB = qE

Question 5

Wie lautet die Formel für die Hallspannung?

Answer 5

U_H = v • B • b

b = Breite des Leiters
Die Hallspannung ist proportional zur magnetischen Flussdichte.

Question 6

Wofür wird der Hall-Effekt technisch verwendet?

Answer 6

Hallsonden zur Messung von Magnetfeldern
Stromsensoren
Drehzahlsensoren
Positionssensoren