L'effetto Hall

Si consideri un conduttore rettangolare che trasporta corrente con elettroni come portatori di carica. Quando un campo magnetico viene applicato perpendicolarmente al piano del conduttore, gli elettroni che si muovono in linea retta si spostano a causa della forza magnetica di deviazione.

Gli elettroni si accumulano su un lato del conduttore, lasciando cariche positive in eccesso sull'altro lato. Questa separazione di carica crea un campo elettrico all'interno del conduttore, che esercita una forza elettrica su ciascun elettrone che si oppone alla forza magnetica.

All'equilibrio, l'entità della forza elettrica bilancia la forza magnetica, fermando l'ulteriore deriva degli elettroni. La differenza di potenziale tra i due lati del conduttore è la tensione Hall.

Esprimendo la velocità di deriva in termini di corrente, la tensione Hall può essere utilizzata anche per misurare la densità numerica dei portatori di carica.

Le sonde Hall misurano l'entità di un campo magnetico sconosciuto dalla tensione Hall e dai parametri noti del conduttore.

Un'applicazione significativa di questa scoperta è che la polarità della tensione Hall implica se i portatori di carica nel conduttore sono negativi o positivi.