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Magnetic Forces and Fields
Hall Voltage and Charge Carriers
Description
Hall voltage and charge carriers are explained through Edwin H. Hall’s 1879 experiment. His setup helped identify the polarity of the main charge carriers in a conducting material. It also showed, for the first time, that the charge carriers in most metals are negative.
A metal slab is placed in ...
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Transcript
電荷キャリアとして電子を持つ長方形の電流を運ぶ導体を考えてみましょう。導体の平面に対して垂直に磁場を印加すると、偏向磁力により直線的に移動する電子がドリフトします。
電子は導体の片側に蓄積し、反対側に過剰な正電荷を残します。この電荷分離により、導体内に電界が発生し、磁力に対抗する各電子に電気力がかかります。
平衡状態では、電気力の大きさが磁力と釣り合い、電子のさらなる漂流を止めます。導体の両側の電位差がホール電圧です。
ドリフト速度を電流で表すことにより、ホール電圧を使用して電荷キャリアの数密度を測定することもできます。
ホールプローブは、ホール電圧と導体の既知のパラメータから未知の磁場の大きさを測定します。
この発...
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