霍爾效應

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霍爾效應（Hall effect）是指當固體導體有電流通過，且放置在一個磁場內，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。

除导体外，半导体也能产生霍尔效应，而且半导体的霍尔效应要强于导体。電場力會平衡洛倫茲力。

解釋

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，从而在电子聚集的方向上产生一个电场，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通過不會偏移，此稱為霍爾效應。而產生的內建電壓稱為霍爾電壓。

方便起見，假設導體為一個長方體，長度分別為$a$、$b$、$d$，磁場垂直於$ab$平面。當電流經過$ad$平面的方向，電流$I=nqv(ad)$，而$n$為電荷密度。設霍爾電壓為$V_H$，導體沿霍爾電壓方向的電場為$V_H/a$。設磁場強度為$B$。

$F_e = F_m$

$qV_H/a = qvB$

$V_H/a = BI/(nqad)$

$V_H = BI/(nqd)$

相關反應

• 量子霍爾效應
• 熱霍爾效應：垂直磁場的導體會有溫度差。
• Corbino效應：垂直磁場的薄圓碟會產生一個圓周方向的電流。
• 自旋霍爾效應

外部連結

• Edwin Hall, "On a New Action of the Magnet on Electric Currents". American Journal of Mathematics vol 2 1879.