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1 # 抹茶紅豆109
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霍爾效應是指當固體導體放置在一個磁場內,且有電流透過時,導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊,繼而產生電壓(霍爾電壓)的現象。其物理本質是電磁效應的一種。
在導體上外加與電流方向垂直的磁場,會使得導線中的電子受到洛倫茲力而聚集,從而在電子聚集的方向上產生一個電場,此一電場將會使後來的電子受到電力作用而平衡掉磁場造成的洛倫茲力,使得後來的電子能順利透過不會偏移。
電壓所引致的電場力會平衡洛倫茲力。透過霍爾電壓的極性,可證實導體內部的電流是由帶有負電荷的粒子(自由電子)之運動所造成。霍爾效應於1879年由埃德溫·赫伯特·霍爾(Edwin Herbert Hall)發現。
除導體外,半導體也能產生霍爾效應,而且半導體的霍爾效應要強於導體。
擴充套件資料
根據霍爾效應做成的霍爾器件,就是以磁場為工作媒體,將物體的運動參量轉變為數字電壓的形式輸出,使之具備感測和開關的功能。
已在現代汽車上廣泛應用的霍爾器件有:在分電器上作訊號感測器、ABS系統中的速度感測器、汽車速度表和里程錶、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度感測器、各種開關,等等。
例如汽車點火系統,設計者將霍爾感測器放在分電器內取代機械斷電器,用作點火脈衝發生器。這種霍爾式點火脈衝發生器隨著轉速變化的磁場在帶電的半導體層內產生脈衝電壓,控制電控單元(ECU)的初級電流。
相對於機械斷電器而言,霍爾式點火脈衝發生器無磨損免維護,能夠適應惡劣的工作環境,還能精確地控制點火正時,能夠較大幅度提高發動機的效能,具有明顯的優勢。
用作汽車開關電路上的功率霍爾電路,具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道,轎車的自動化程度越高,微電子電路越多,就越怕電磁干擾。
而在汽車上有許多燈具和電器件,尤其是功率較大的前照燈、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪湧電流,使機械式開關觸點產生電弧,產生較大的電磁干擾訊號。採用功率霍爾開關電路可以減小這些現象。
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霍爾效應的物理本質是導體中的電荷在電用下沿電流方向運動,
由於存在垂直於電向的磁場,電荷受到洛倫茲力,產生偏轉轉的方向垂直於電流方向和磁場方向,而電荷和負電荷偏轉的方向相反,這樣就產電勢差。霍爾效應是指當固體導體放置在一個磁場內,且有電流透過時,導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊,繼而產生電壓(霍爾電壓)的現象。