Mal wieder stehst du kurz vor der nächsten Klausur und hast Schwierigkeiten beim Physik lernen, beziehungsweise deine Motivation lässt nach, weil du das Thema „Der Hall-Effekt“ sowieso nicht verstehst? Falls ja, dann pass gut auf denn du bist hier genau richtig! In diesem Blogbeitrag wird dir einfach und schnell erklärt, was es mit dem Hall-Effekt auf sich hat, welche Größen berechnet werden können und welche Herleitungen du eventuell in der Physik Klausur benötigst.
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Die wichtigsten Fakten zum Hall-Effekt
Erfahre alles wichtige zum Hall-Effekt
Du hast bereits im Physikunterricht die Lorentzkraft kennengelernt.
Nochmal zur Erinnerung: Wenn sich ein stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld aufhält, dann werden die Elektronen von der Lorentzkraft abgelenkt. Daraufhin entsteht in diesem Leiter die Hall-Spannung.
Durch geschicktes Umstellen der Formel (siehe unten) erhält man für die Hall-Spannung U die Formel U= v • B • h.
Der Hall-Effekt wird beispielsweise in der Elektronik zur Messung der Flussdichte genutzt.
Die Herleitung der Formel des Hall-Effekts
Erfahre, wie sich du durch geschicktes Umstellen die Formel für die Hall-Spannung erhältst
Im Folgenden wird die Formel für die elektrische Kraft mit der Formel für die Lorentzkraft gleichgesetzt. Du siehst also, wie man mit Hilfe von geschicktem Umstellen eine Formel für die Hall Spannung U erhält. Die Formel kannst du natürlich während des Physik Lernens beliebig umstellen, um eine andere Größe zu berechnen.
Physikalische Erklärung zur Formel
Lerne, wie die Formel umgestellt wird
Wird eine Spannung an einem Leiter angelegt, so fließt ein elektrischer Strom. Befindet sich dieser Leiter nun in einem Magnetfeld, dann wirkt auf die Elektronen die Lorentzkraft. Die Elektronen werden also von der Lorentzkraft abgelenkt, wodurch auf der einen Seite ein Elektronenmangel und auf der anderen Seite ein Elektronenüberschuss entsteht. Hierdurch entsteht ein elektrisches Feld, welches ebenfalls eine Kraft auf die Elektronen ausübt. Die Lorentzkraft ist also der elektrischen Feldkraft entgegen gerichtet. Aus diesem Grund setzten wir bei der Herleitung oben Fel = Fl .
Formel für den Hall-Effekt
U = v • B • d
U = Hall Spannung
v = Geschwindigkeit
B = magnetische Flussdichte
d = Durchmesser
Die 3 wichtigsten Merkmale zusammengefasst
- Aufgrund der unterschiedlichen Menge an Ladungen auf den Seiten entsteht ein elektrisches Feld. Somit wirkt die Lorentzkraft der elektrischen Feldkraft entgegen Fel = Fl.
- Mit der Formel U= v • B • d kannst du die Hall-Spannung berechnen
- Der Hall-Effekt wird beispielsweise zum Messen von Magnetfeldern genutzt
Lade jetzt den Spickzettel zum Thema „Physik lernen: Der Hall-Effekt“ herunter.
- Die Physik – eine Naturwissenschaft
- Das elektrische Feld
- Die elektrische Spannung
- Elektrische Felder – Der Kondensator
- Elektrische Felder – Der Kondensator mit Dielektrikum
- Elektrische Felder – Schalten von Kondensatoren
- Elektrische Felder – Schalten von Kondensatoren (Parallelschaltung)
- Die magnetische Flussdichte
- Das Magnetfeld einer schlanken Spule
- Die Lorentzkraft
- Der Wien’sche Filter
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