Эффект Холла – это возникновение в металле (или п/п) с током плотностью j, помещенном в магнитное поле В, эл. поля в направлении, перпендикулярном В и j.
Поместим металлическую пластинку с током плотностью , в МП . Примем . Пусть направлен слева направо. Тогда скорость отрицательных носителей заряда направлена справа налево (в металле). На электроны действует магнитная составляющая силы Лоренца направлена вверх. У верхнего края металлической пластинки возникает повышенная концентрация электронов, он зарядится отрицательно, а у нижнего – недостаток электронов, он зарядится положительно. Между верхней и нижней гранями пластинки возникает дополнительное поперечное электрическое поле, направленное снизу вверх. Когда напряженность этого поперечного поля достигнет такой величины, что его действие на заряды будет уравновешивать силу Лоренца, то установится стационарное распределение зарядов в поперечном направлении.
Пусть – напряженность поперечного поля.
где а – высота пластины поперечная, ∆φ – (холловская) разность потенциальных
где Rx– постоянная Холла, зависящая от вещества.
Холловская поперечная разность потенциалов прямо пропорциональна магнитной индукции В, силе тока I и обратно пропорциональна толщине пластинки.
По величине Rx можно:
1) определить концентрацию носителей при неизвестных заряде носителей и характере проводимости;
2) знак постоянной Холла совпадает со знаком носителей тока.
Эффект Холла применяют в аналоговых вычислительных машинах и датчиках Холла (в измерительной технике).
1. Водитель автомобиля начал торможение, когда находился на расстоянии 200 м от заправочной станции и двигался к ней со скоростью 20 м/с. Какой должна быть сила торможения, чтобы автомобиль массой 1 т остановился около станции?
Дано:
м
м/с
т 
кг
Найти: 
Решение. Направим горизонтальную ось 
в сторону торможения автомобиля. Перейдем от проекций к модулям:
Тогда 
откуда 
Применим второй закон Ньютона: 
Определим значение искомой величины:
ответ: 1 кН
2. Сани движутся по горизонтальной дороге с начальной скоростью 5 м/с, коэффициент трения при этом равен 0,1. Найдите путь, который сани за 3 с.
Дано:
м/с
м/с²
Найти: 
Решение. Направим горизонтальную ось в сторону движения саней. Перейдем от проекций к модулям:
Тогда 
откуда 
Найдем 
Применим второй закон Ньютона: 
Сила трения: 
Поскольку 
, то
Таким образом, 
Определим значение искомой величины:
м
ответ: 19,5 м.
3. Автобус массой 10 т, двигаясь с места, развил на пути 50 м скорость 10 м/с. Найдите коэффициент трения, если сила тяги равна 14 кН.
Дано:
т 
кг
м
м/с
кН 
м/с²
Найти: 
Решение. Направим горизонтальную ось в сторону движения автобуса. Перейдем от проекций к модулям:
Тогда 
, откуда 
Применим второй закон Ньютона: 
Перейдем от векторов к модулям:
Определим значение искомой величины:
ответ: 0,04.
