Hall-Effekt

Illustration des Hall-Effekts:
In Abb. A sammelt sich beim Leiter an der Oberseite negative Ladung an (symbolisiert durch die blaue Farbe), entsprechend ist an der Unterseite ein Überschuss positiver Ladung (rote Farbe). In den Abbildungen B und C ist die Richtung des elektr. Stromes bzw. des Magnetfeldes umgekehrt, so dass die Ladungspolarisation gegenüber A vertauscht ist. In Abb. D sind beide Richtungen umgekehrt, so dass sich wieder die gleiche Polarisation wie bei A einstellt. Legende:
  1  Elektronen
  2  flacher Leiter, der als Hall-Sensor dient
  3  Magnetpole
  4  Magnetfeld
  5  Stromquelle

Der Hall-Effekt ['hɔːl-], nach Edwin Hall, dem Entdecker dieses Phänomens, ist das Auftreten einer elektrischen Spannung in einem stromdurchflossenen Leiter, der sich in einem stationären (unveränderten) Magnetfeld befindet.

Diese Hall-Spannung tritt senkrecht sowohl zur Richtung des Stromes wie des Magnetfeldes auf, ihre Größe kann mit Hilfe der (weiter unten hergeleiteten) Gleichung

mithilfe der Stromstärke , der magnetischen Flussdichte , der Dicke (parallel zur Magnetfeldrichtung ) der Probe und einer Materialkonstanten – der sogenannten Hall-Konstanten (auch: Hall-Koeffizient) – berechnet werden.

Der Hall-Effekt kann zur präzisen Messung der Stärke von Magnetfeldern benutzt werden, was in modernen Smartphones für Kompass-Apps verwendet wird, und liefert Informationen über die Art, Dichte und Beweglichkeit der Ladungsträger in stromleitenden Materialien.


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