科学霍尔效应的原理及应用 |

霍尔效应的原理
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场的相互作用，而产生电动势的一种效应。
这个导电材料通常是半导体材料，将半导体材料接入一个电源中，形成一个回路，此时电路中就存在电荷的定向移动，如下图：

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如果此时将这个导电板处于一个磁场中，电荷会受到洛伦兹力，其路径会发生偏移，电荷偏移之后，就会形成电场，电荷同时会受到电场力，这个力正好与洛伦兹力方向相反，阻碍其移动，最终，电场力与洛伦兹力平衡，如下图：

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如果使用仪表测试导电板两侧的电压，会发现其形成了电动势

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我们对上述过程进行进一步分析：

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E:电场强度；
e：单个粒子的电荷量；
n：单位体积的带电粒子数量；
B：磁通密度；
v：带电粒子移动速度。
最终平衡时：

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这个霍尔系数是跟霍尔材料有关的参数，就得到霍尔效应的核心公式：

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这个U被称为霍尔电压。可以看出当材料及形状确定时。

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最终可等效为下图：

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霍尔效应的实际应用
霍尔效应的应用十分广泛，就我比较熟悉的汽车测试行业，列举两例，来进一步理解霍尔效应。变速箱转速检测
检测原理图如下：

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等效原理图如下：

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【科学霍尔效应的原理及应用】在齿轮旋转的过程中，霍尔元件所处的磁场会发生变化，磁通密度也随之发生变化，如下图：

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整个完整检测过程见下图：

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钳形表测量直流电流
我们常常使用的钳形表，测量直流时，基本都是用的霍尔效应来进行测量。

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