霍尔效应产生的原理是什么?
霍尔电压是在半导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集,在聚集起来的电子与空穴之间会产生的。
电场力与洛伦兹力产生平衡之后,不再聚集,此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力,使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移。
虽然这个效应多年前就已经被人们知道并理解,但基于霍尔效应的传感器在材料工艺获得重大进展前并不实用,直到出现了高强度的恒定磁体和工作于小电压输出的信号调节电路。根据设计和配置的不同,霍尔效应传感器可以作为开/关传感器或者线性传感器,广泛应用于电力系统中。
扩展资料
例如汽车点火系统,设计者将霍尔传感器放在分电器内取代机械断电器,用作点火脉冲发生器。这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压,控制电控单元(ECU)的初级电流。
相对于机械断电器而言,霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护,能够适应恶劣的工作环境,还能精确地控制点火正时,能够较大幅度提高发动机的性能,具有明显的优势。
用作汽车开关电路上的功率霍尔电路,具有抑制电磁干扰的作用。许多人都知道,轿车的自动化程度越高,微电子电路越多,就越怕电磁干扰。
而在汽车上有许多灯具和电器件,尤其是功率较大的前照灯、空调电机和雨刮器电机在开关时会产生浪涌电流,使机械式开关触点产生电弧,产生较大的电磁干扰信号。采用功率霍尔开关电路可以减小这些现象。
霍尔器件通过检测磁场变化,转变为电信号输出,可用于监视和测量汽车各部件运行参数的变化。例如位置、位移、角度、角速度、转速等等,并可将这些变量进行二次变换;可测量压力、质量、液位、流速、流量等。
霍尔器件输出量直接与电控单元接口,可实现自动检测。如今的霍尔器件都可承受一定的振动,可在零下40摄氏度到零上150摄氏度范围内工作,全部密封不受水油污染,完全能够适应汽车的恶劣工作环境。
参考资料来源:百度百科-霍尔效应
丁达尔效应的形成原理是什么
丁达尔效应的形成原理跟空气中的粒子有关。丁达尔效应是指当一束光线透过胶体,从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的通路的现象。丁达尔现象也叫丁达尔效应或者丁铎尔现象、丁泽尔效应、廷得耳效应。粒子跟光线相遇时,假如大于入射光波长很多倍,会发生光的反射;反之,则发生光的散射。丁达...
丁达尔现象定义及产生原理是什么?
1、丁达尔效应:当一束光线透过胶体,从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”,这种现象叫丁达尔现象,也叫丁达尔效应(Tyndall effect)或者丁铎尔现象、丁泽尔效应、廷得耳效应。2、产生原因:在光的传播过程中,光线照射到粒子时,如果粒子大于入射光波长很多倍,则发生光的反射;...
克尔效应实验原理
在物理学中,我们探讨了一种名为克尔效应的现象,它主要在各向同性的介质,如玻璃、石蜡、水和硝基苯等,在受到强烈电场的影响时显现出来。这种情况下,这些原本均匀的介质表现出非均匀的光学特性,即双折射现象。具体来说,折射率的差异与电场强度的平方成正比,这就是克尔效应的核心原理。克尔盒结构是...
穆斯堡尔效应
穆斯堡尔谱,就像一个魔法般的过程,它通过让不同频率的γ射线照射特定物质,物质会挑选性地吸收那些特定频率的光子,形成一幅独特的光谱图。这个过程的关键在于理解“无反冲共振吸收”这一概念,它是穆斯堡尔效应的核心。首先,γ射线是高频电磁波的化身,源于原子核的能级跃迁。在原子核的世界里,如同...
泰山中天门现丁达尔效应,丁达尔效应是如何形成的?
蒂娜尔效应产生是需要一些条件的,主要是在光的传播过程中,当光线照射到一些粒子的时候,当粒子的大小比摄入的光波要长多倍的时候,就会发生一种光的反射效果。如果遇到的粒子入射光波要小于光波长就会发生光的散射现象,当人们这个时候观察光线也会有一些变化,光波环绕一些微粒,在四周放射出不一样的光芒...
蝴蝶效应的原理是什么?
对于这个效应最常见的阐述是:“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。”原因是蝴蝶扇动翅膀的运动导致周围的空气系统的变化并产生微弱的气流,从而引起相应的空气或其它系统的变化,从而引起连锁反应,最终导致其他系统的巨大变化。
女子粉黛花海拍照遇丁达尔效应!丁达尔效应是如何形成的?
影响因素 丁达尔效应主要是由大气中的水分子在云层中发生聚集形成,因此在气象上是一种以云为对象的天气现象。丁达尔效应主要是由于水汽的密度不同而产生的现象。水汽密度越大,其蒸发速度越快,从而使水分含量越高。而水汽在云层中不断地凝结并扩散产生丁达尔效应。丁达尔效应的产生条件 丁达尔效应...
什么是 穆斯堡尔效应 ?
同样原理,吸收光子的原子核光子由于反冲效应,吸收的光子能量会有所增大。这样造成相同原子核的发射谱和吸收谱有一定差异,所以自由的原子核很难实现共振吸收。迄今为止,人们还没有在气体和不太粘稠的液体中观察到穆斯堡尔效应。1957年底,穆斯堡尔提出实现γ射线共振吸收的关键在于消除反冲效应。如果在...
kerr效应是什么?
简介:指与电场二次方成正比的电感应双折射现象。放在电场中的物质,由于其分子受到电力的作用而发生取向(偏转),呈现各向异性,结果产生双折射,即沿两个不同方向物质对光的折射能力有所不同。 这一现象是1875年J.克尔发现的。后人称它为克尔电光效应,或简称克尔效应。内容:在外电场作用下,液体就...
什么是穆斯堡尔效应
穆斯堡尔效应是指将放射源和吸收体束缚在固体晶格中时,如果γ光子满足特定条件,那么整块晶体会遭受反冲,而不是单个原子核。与单个原子核相比,晶体的质量大得多,因此反冲速度极小,反冲能量实际上等于零,整个过程可以看作是无反冲的。穆斯堡尔效应的提出是为了解决同一个核的γ光子的共振吸收为何...
衡志美克: 霍尔效应在应用技术中特别重要.霍尔发现,如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电压(Iv),该磁场的方向垂直于所施加电压的方向,那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(UH),人们将这个...
西平县18775987231: 霍尔效应是怎么产生的 - ?
衡志美克: 当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应.这个电势差也被叫做霍尔电势差. 现在阐述霍尔效应的原理: 以p型半导体为例,当沿ox方向加电场Ex时,空穴漂移速度为vx,电流密度为Jx=pqvx,在垂直磁场Bz的作用下,空穴受到洛伦兹力qv*B,方向沿-y方向,大小为qvxBz.空穴在洛伦兹力的作用下向-y方向偏转,如同附加一个横向电流,因而在样品两端引起电荷积累,即产生了电势差. 霍尔电压VH=RH*Ix*Bz/d,其中RH是霍尔常数,与材料的性质种类有关,Ix是x方向的电流,Bz是z方向的磁场,d是材料的厚度.此时将会产生Y方向的电压.
西平县18775987231: 霍尔效应实验原理 - ?
衡志美克:[答案] 霍尔效应:通有电流的导体或半导体放在与电流方向垂直的磁场中,在垂直于电流和磁场的方向,物体两侧产生电势差的现象.其实可以用左手定则推出的,电子被偏转在一边的极板上,另一边代正电,就形成了电势差.
西平县18775987231: 霍尔效应产生的原因有哪些 - ?
衡志美克:[答案] 当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应.这个电势差也被叫做霍尔电势差. 发生霍尔效应的载流子可以是定向移动的电子,可以是空穴
西平县18775987231: 霍尔效应是什么?它产生的原因有哪些 - ?
衡志美克:[答案] 当一个磁场穿过霍尔元件的时候,霍尔元件上的电荷会向两端聚集,在两端形成电压,这就是霍尔效应.具体的电压产生的极性和磁场的方向和元件本身的材料有关.
西平县18775987231: 简述霍尔效应原理 - ?
衡志美克: 1、霍尔效应的原理,百度百科中就有: 霍尔效应在1879年被物理学家霍尔发现:当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电势差. 2、电磁铁气隙中,磁感应强度的方向垂直与磁铁截面,大小为铁芯中磁感应强度的u0/u1,u0为空气磁导率,u1为铁芯磁导率. 由于空气磁导率远远小于铁芯磁导率,因此,气隙中的磁感应强度远远小于铁芯中的磁感应强度.
西平县18775987231: 霍尔效应的微观机理是什么 - ?
衡志美克:[答案] 导体中的电荷在电场作用下沿电流方向运动,由于存在垂直于电流方向的磁场,电荷受到洛伦兹力,产生偏转,偏转的方向垂直于电流方向和磁场方向,而且正电荷和负电荷偏转的方向相反,这样就产生了电势差.
西平县18775987231: 什么是霍尔原理 - ?
衡志美克: 霍尔传感器的原理 所谓霍尔效应,指的是这样一种物理现象:如果把通有电流 i 的导体放在垂直于它的磁场中,则在导体的两侧通过.
西平县18775987231: 通俗地介绍一下霍尔效应的原理(通俗!不要从网上找!) - ?
衡志美克: 电荷在垂直于磁场运动时受到洛仑兹力,洛仑兹里让电荷偏转. 当一块导体通有电流,电流方向就是电荷运动的方向,电荷运动受到洛仑兹力偏转,造成电荷导体一侧积累,根据左手定则判断电荷运动方向,于是,在垂直于电流和磁场方向,形成了一个特殊现象,就是电荷不断的移动到导体一侧,直到电场力和洛仑兹力平衡.如果此时接有电压表,那么会测出导体横向上有电压.
西平县18775987231: 霍尔效应的原理 - ?
衡志美克: 运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力而引起的偏转就是霍尔效应的实质