1樓：匿名使用者
霍爾效應[1]是磁電效應的一種，這一現象是美國物理學家霍爾（，1855—1938）於1879年在研究金屬的導電機構時發現的。當電流垂直於外磁場通過導體時，在導體的垂直於磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差，這一現象便是霍爾效應。這個電勢差也被叫做霍爾電勢差。
本段]霍爾效應的原理 導體中的電荷在電場作用下沿電流方向運動，由於存在垂直於電流方向的磁場，電荷受到洛倫茲力，產生偏轉，偏轉的方向垂直於電流方向和磁場方向，而且正電荷和負電荷偏轉的方向相反，這樣就產生了電勢差。 [本段]霍爾效應的發展 霍爾效應此後在測量、自動化、計算機和資訊科技等領域得到了廣泛的應用，比如測量磁場的高斯計。
在霍爾效應發現約100年後，德國物理學家克利青(klaus von klitzing, 1943-)等在研究極低溫度和強磁場中的半導體時發現了量子霍耳效應，這是當代凝聚態物理學令人驚異的進展之一，克利青為此獲得了1985年的諾貝爾物理學獎。
之後，美籍華裔物理學家崔琦(daniel chee tsui,1939- )和美國物理學家勞克林(robert ，1950-)、施特默(horst rmer，1949-)在更強磁場下研究量子霍爾效應時發現了分數量子霍爾效應，這個發現使人們對量子現象的認識更進一步，他們為此獲得了1998年的諾貝爾物理學獎。
最近，復旦校友、斯坦福教授張首晟與母校合作開展了「量子自旋霍爾效應」的研究。「量子自旋霍爾效應」最先由張首晟教授預言，之後被實驗證實。這一成果是美國《科學》雜誌評出的2007年十大科學進展之一。
如果這一效應在室溫下工作，它可能導致新的低功率的「自旋電子學」計算裝置的產生。
目前工業上應用的高精度的電壓和電流型感測器有很多就是根據霍爾效應制成的，誤差精度能達到以下。
霍爾效應的工作原理是什麼？
2樓：爽朗的
原理：在半導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場。
電場力與洛倫茲力產生平衡之後，不再聚集，此時電場將會使後來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力，使得後來的電子和空穴能順利通過不會偏移。
3樓：爭朝曦
霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化，磁場越強，電壓越高，磁場越弱，電壓越低。霍爾電壓值很小，通常只有幾個毫伏，但經積體電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強的訊號。若使霍爾積體電路起感測作用，需要用機械的方法來改變磁場強度。
下圖所示的方法是用乙個轉動的葉輪作為控制磁通量的開關，當葉輪葉片處於磁鐵和霍爾積體電路之間的氣隙中時，磁場偏離整合片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾積體電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅動軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾積體電路片用作用點火正時感測器。霍爾效應感測器屬於被動型感測器，它要有外加電源才能工作，這一特點使它能檢測轉速低的運轉情況。
1]霍爾效應感測器也稱霍爾感測器，是乙個換能器，將變化的磁場轉化為輸出電壓的變化。其最簡單的形式是，感測器作為乙個模擬換能器，直接返回乙個電壓。在已知磁場下，其距霍爾盤的距離是可以被設定的。
使用多組感測器，磁鐵的相關位置可被推斷出。通過導體的電流會產生乙個隨電流變化的磁場，並且霍爾效應感測器可以在不干擾電流情況下而測量電流。典型的為，將其和繞組磁芯或在被測導體旁的永磁體合成一體。
通常，霍爾效應感測器和電路相連，從而允許裝置以數位（開/關）模式操作，在這種情況下可以被稱為開關。工業中常見的裝置，例如氣缸，也被用於日常裝置中；如一些印表機使用他們來監測缺紙和敞蓋的情況。當鍵盤被要求高可靠性時，也被應用於鍵盤中。
霍爾效應有什麼應用？
4樓：徐先臣
1879年，霍爾(在研究通有電流的導體在磁場中受力的情況時，發現在垂直於磁場和電流的方向上產生了電動勢，這個電磁效應稱為「霍爾效應」。在半導體材料中，霍爾效應比在金屬中大幾個數量級，引起人們對它的深入研究。霍爾效應的研究在半導體理論的發展中起了重要的推動作用。
直到現在，霍爾效應的測量仍是研究半導體性質的重要實驗方法。
利用霍爾效應，可以確定半導體的導電型別和載流子濃度，利用霍爾係數和電導率的聯合測量，可以用來研究半導體的導電機構(本徵導電和雜質導電)和散射機構(晶格散射和雜質散射)，進一步確定半導體的遷移率、禁頻寬度、雜質電離能等基本引數。測量霍爾係數隨溫度的變化，可以確定半導體的禁頻寬度、雜質電離能及遷移率的溫度特性。
根據霍爾效應原理製成的霍爾器件，可用於磁場和功率測量，也可製成開關元件，在自動控制和資訊處理等方面有著廣泛的應用。
霍爾效應在現代科技中的應用,簡述其原理
5樓：網友
訖今為止，已在現代汽車上廣泛應用的霍爾器件有：在分電器上作訊號感測器、abs系統中的速度感測器、汽車速度表和里程錶、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度感測器。
霍爾效應的本質是：固體材料中的載流子在外加磁場中運動時，因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移，並在材料兩側產生電荷積累，形成垂直於電流方向的電場，最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡，從而在兩側建立起乙個穩定的電勢差即霍爾電壓。正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾係數。
平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示：參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子，還有帶正電的空穴。
霍爾效應原理是什麼
6樓：吳田田
霍爾效應在應用技術中特別重要。霍爾發現，如果對位於磁場(b)中的導。
體(d)施加乙個電壓(iv)，該磁場的方向垂直於所施加電壓的方向，那麼則在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產生另乙個電壓(uh)，人們將這個電壓叫做霍爾電壓，產生這種現象被稱為霍爾效應。好比一條路， 本來大家是均勻的分佈在路面上， 往前移動。 當有磁場時， 大家可能會被推到靠路的右邊行走。
故路 (導體) 的兩側， 就會產生電壓差。 這個就叫「霍爾效應」。根據霍爾效應做成的霍爾器件，就是以磁場為工作**，將物體的運動參量轉變為數字電壓的形式輸出，使之具備感測和開關的功能。
訖今為止，已在現代汽車上廣泛應用的霍爾器件有：在分電器上作訊號感測器、abs系統中的速度感測器、汽車速度表和里程錶、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度感測器、各種開關，等等。
例如汽車點火系統，設計者將霍爾感測器放在分電器內取代機械斷電器，用作點火脈衝發生器。這種霍爾式點火脈衝發生器隨著轉速變化的磁場在帶電的半導體層內產生脈衝電壓，控制電控單元（ecu）的初級電流。相對於機械斷電器而言，霍爾式點火脈衝發生器無磨損免維護，能夠適應惡劣的工作環境，還能精確地控制點火正時，能夠較大幅度提高發動機的效能，具有明顯的優勢。
用作汽車開關電路上的功率霍爾電路，具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道，轎車的自動化程度越高，微電子電路越多，就越怕電磁干擾。而在汽車上有許多燈具和電器件，尤其是功率較大的前照燈、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪湧電流，使機械式開關觸點產生電弧，產生較大的電磁干擾訊號。
採用功率霍爾開關電路可以減小這些現象。
霍爾器件通過檢測磁場變化，轉變為電訊號輸出，可用於監視和測量汽車各部件執行引數的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉速等等，並可將這些變數進行二次變換；可測量壓力、質量、液位、流速、流量等。霍爾器件輸出量直接與電控單元介面，可實現自動檢測。
目前的霍爾器件都可承受一定的振動，可在零下40攝氏度到零上150攝氏度範圍內工作，全部密封不受水油汙染，完全能夠適應汽車的惡劣工作環境。
7樓：澄豪寸天翰
霍爾效應。
如圖1所示，在一塊通電的半導體薄片上，加上和**表面垂直的磁場b，在薄片的橫向兩側會出現乙個電壓，如圖1中的vh，這種現象就是霍爾效應，是由科學家愛德溫·霍爾在1879年發現的。vh稱為霍爾電壓。
a）霍爾效應和霍爾元件。
這種現象的產生，是因為通電半導體片中的載流子在磁場產生的洛侖茲力的作用下，分別向**橫向兩側偏轉和積聚，因而形成乙個電場，稱作霍爾電場。霍爾電場產生的電場力和洛侖茲力相反，它阻礙載流子繼續堆積，直到霍爾電場力和洛侖茲力相等。這時，**兩側建立起乙個穩定的電壓，這就是霍爾電壓。
在**上作四個電極，其中c1、c2間通以工作電流i，c1、c2稱為電流電極，c3、c4間取出霍爾電壓vh，c3、c4稱為敏感電極。將各個電極焊上引線，並將**用塑料封裝起來，就形成了乙個完整的霍爾元件（又稱霍爾片）。(1)或(2)或(3)
在上述（1）、（2）、（3）式中vh是霍爾電壓，ρ是用來製作霍爾元件的材料的電阻率，μn是材料的電子遷移率，rh是霍爾係數，l、w、t分別是霍爾元件的長、寬和厚度，f(i/w)是幾何修正因子，是由元件的幾何形狀和尺寸決定的，i是工作電流，v是兩電流電極間的電壓，p是元件耗散的功率。由(1)～(3)式可見，在霍爾元件中，ρ、rh、μn決定於元件所用的材料，i、w、t和f(i/w)決定於元件的設計和工藝，霍爾元件一旦製成，這些引數均為常數。因此，式(1)～(3)就代表了霍爾元件的三種工作方式所得的結果。
1)式表示電流驅動，(2)式表示電壓驅動，(3)式可用來評估霍爾片能承受的最大功率。
為了精確地測量磁場，常用恆流源供電，令工作電流恆定，因而，被測磁場的磁感應強度b可用霍爾電壓來量度。
在一些精密的測量儀表中，還採用恆溫箱，將霍爾元件置於其中，令rh保持恆定。
若使用環境的溫度變化，常採用恆壓驅動，因和rh比較起來，μn隨溫度的變化比較平緩，因而vh受溫度變化的影響較小。
為獲得儘可能高的輸出霍爾電壓vh，可加大工作電流，同時元件的功耗也將增加。(3)式表達了vh能達到的極限——元件能承受的最大功耗。
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