Aufgaben Halleffekt

Grundlagen: Elektrische Kraft und Lorentzkraft, Hallspannung
Der Halleffekt entsteht aufgrund einer Lorentzkraft auf bewegte Ladungen in einem Leiter.
Dabe heben sich elektrische Kraft und Lorentzkraft auf. Es gilt:
q E = q U/d = q v B
Daraus folgt die Hall-Gleichung
U_H= R_H I B / b
mit
R_H: Hallkonstante des Materials, es gilt: R_H=$\frac{1}{\mathrm{ne}}$
b: Dicke des Materials

Aufgabe: Durch ein 0,2mm dickes und 5mm hohes Plättchen aus Silber fließe eine Strom von 20A. Es befinde sich in einem Magnetfeld der Stärke 3T. a) Berechnen Sie die entstehende Hallspannung. b) Wie schnell bewegen sich die einzelnen Elektronen? c) Welchen Vorteil haben Halbleiter wie Indiumantimonid? Welche Spannung wäre bei einer entsprechenden Sonde erreicht worden? d) Interpretieren Sie RH anschaulich. Warum werden keine Sonden aus Magnesium oder Kalium hergestellt?

Material RH in m3/C Kupfer 5,3E-11 Silber 9,0E-11 Gold 7E-11 Indiumantimonid 2,4E-4 Magnesium 8,3 Kalium 44,6

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