
Wovon ist die HALL-Spannung
abhängig?
Der Betrag der HALL-Spannung hängt von der Stromstärke im Leiter,
der magnetischen Flussdichte und der Dicke d
des Leiters (Bild 1) ab. Sie kann berechnet werden mit der Gleichung:
Die HALL-Konstante ist eine stoffspezifische Materialkonstante.
In Bild 2 sind die Werte für einige Stoffe angegeben.
Den genannten Zusammenhang kann man auch nutzen, um die magnetische Flussdichte
B eines Magnetfeldes direkt zu messen. Eine
solche Anordnung wird als HALL-Sonde
bezeichnet. Dabei benutzt man Halbleiter, bei denen die HALL-Spannung
wesentlich größer als bei Metallen ist.
Herleitung der
Gleichung für die HALL-Spannung
Die oben genannte Gleichung kann folgendermaßen hergeleitet werden:
Durch die vom Magnetfeld hervorgerufene Ladungsverschiebung wird zwischen
Ober- und Unterkante des Leiters (Bild 1) ein elektrisches Feld hervorgerufen,
dessen Feldstärke
beträgt.
Die Elektronen werden solange abgelenkt, bis die Kraft des dadurch entstandenen
elektrischen Feldes die LORENTZ-Kraft kompensiert. Dann gilt:

