霍爾效應怎麼判斷哪個表面電勢高呢?

時間 2021-08-12 05:34:59

1樓:小星

根據所加電壓的方向,得到電場強度的方向

然後,根據「左手定則」,判斷帶電粒子(例如電子)所受的洛侖茲力的方向然後就會明白帶電粒子往哪個面聚集了

比如判斷出電子往上運動……那顯然上極板會帶負電,而下極板會帶正電,下極板電勢高。

2樓:因物悅理

為什麼是「自由電子」受力,因為你的問題裡,通電的是金屬導體啊。金屬導體能導電就是因為有自由電子。所以當金屬導體中有電流時,就是自由電子在發生定向移動。

再根據圖中磁場的方向,自由電子在磁場中定向移動時,必然會受到洛倫茲力。

你的第二個問題,什麼時候根據正電荷判斷電勢高低,這要取決與載流子的電性。金屬導體裡只有帶負電的自由電子,所以根據自由電子的偏轉方向,可以判斷出金屬導體哪一面聚集了負電荷。那麼相對應的另一面就會感應出等量的正電荷。

這樣的話,電勢高低也就可以判斷了。

顯然,如果載流子是正電荷的話,那麼帶正電的載流子也是在洛倫茲力的作用下發生偏轉,從而聚集在元件的某一面上,這樣的話,該元件對應的另一面就會感應出等量的負電荷。這個時候,兩個面的電勢高低也能判斷了。

更進一步,題主你可以思考乙個問題,對應電磁流量計或者磁流體發電機來說,載流子既有正離子,也有負離子。它們在通過磁場區域時,都會受到洛倫茲力的作用從而發生偏轉。你可以試著分析,會發現無論載流子帶什麼電,分析方法都是一樣的。

3樓:焦圈

霍爾效應不管運動的電荷是正是負,電流方向相同,它的偏轉方向是一樣的,而不同電荷產生的電勢差卻是相反的,所以題主才會提這個問題。

在高中,我們通常看到的都是金屬導體,其載流子是電子,所以只考慮自由電子;而在大學更深入的學習我們就能發現半導體也能導電,也具有霍爾效應,並且一般來說比金屬更強,而其導電的載流子既有空穴還有電子(學習過能帶理論就能明白),空穴帶正電,電子帶負電,這樣霍爾效應產生的電勢差就取決於多子,也就是材料中的多數載流子。而還有一些金屬能帶,也是空穴導電。

並且,我們判斷乙個材料是空穴還是電子導電恰恰是測量一下霍爾效應,通過霍爾效應的電勢方向來判斷材料的多數載流子是什麼。

4樓:delta

紅箭頭為受力方向

正電荷和電子在這裡的受力方向是等效的,因為我們知道,真正在移動的其實是電子,但是由於一些歷史原因,我們將電流方向規定為了正電荷的移動方向,也就是電子移動的反方向

因為F=qv×B,有電流時,不論我們的考察物件是電子還是正電荷,F的方向在這裡總是固定向上的(因為如果取電荷相反的粒子考查,則其移動方向也會變為相反方向,於是負負得正)

電勢的高低就更好判斷了,淺顯一些理解,電流總是從高電勢處流向低電勢處,這裡電流向上,於是下表面電勢更高

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