ホール効果

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。

この発見の重要な応用は、ホール電圧の極性が導体内の電荷キャリアが負か正かを意味することです。