北京高考丨磁场丨霍尔效应

各位同学大家好，欢迎来到十点课堂，跟勇哥学物理，今天距离高考第72天，我们分享的主题是磁场-霍尔元件和霍尔效应。

和我们上次分享的电磁流量计、磁流体发电机原理是相同的，都是带电粒子在复合场中运动，受到电场力和洛伦兹力的作用，当电场力等于洛伦兹力时，在两个表面上形成的电压是恒定的。

我们在解决霍尔元件或者霍尔效应问题时，也是把它等效为导体棒切割磁感线，这样两板之间的电压E=BLv，判断电势的高低，也可以通过右手定则来判断，四指所指的就是电势高的地方。

因为霍尔元件也相当于电源，在电源内部，电流是从负极流向正极的，所以四指所指的就是正极的位置，电势高。

既然霍尔元件与磁流体发电机，电磁流量计原理和分析方法都是相同的，为什么我们还要把它拿出来讲一节课呢？

   霍尔效应的 不 同点   

这是因为霍尔元件有自己独特的特征，前面我们讲的磁流体发电机，电磁流量计都是流体通过装置。

霍尔元件一般是导体放到磁场中而两个极板间形成电压也叫霍尔电压。

霍尔元件有两种材料：

第一是金属材料的，

另外一个是半导体材料，

构成材料不同，分析方法也有所不同。

不管是半导体材料还是金属材料，也还都是把它看做切割磁感线。

   究竟是哪个导体棒切割磁感线？   

跟我们之前的判断方法是相似的，就是看粒子向哪个方向运动。

比如说金属材料中，它里面的是自由电子的定向移动形成电流，规定电流的方向是正电荷定向移动的方向，如果电子（带负电）移动的方向一定是与电流方向相反的。

所以这是它不同之处，也就是说负电荷定向移动形成电流的，霍尔元件切割磁感线的速度v的方向与电流的方向是相反的。

如果是正电荷定向移动形成电流，速度v的方向应该与电流方向相同，负电荷与电流方向相反，确定了切割的速度方向。

   切割速度的大小又如何来计算？  

这就要用到电流的微观表达式I=neSv，

用这个表达式可以推导出粒子运动的速度的速度v=I/neS；

然后我们再用导体棒切割产生电动势 E=BLv，

电路当中的电流 I=E/R+r

最后再总结一下，

霍尔效应的处理方法也是等效导体棒切割磁感线，霍尔元件有正电荷和负电荷两种，

如果是正电荷定向移动形成的电流方向与电流方向相同，如果是负电荷定向移动形成电流切割的方向与电流的方向相反。

再根据电流的微观表达式I=neSv，求出导体棒切割时速度的大小，这样这类问题就能够解决了。

今天的分享就到这里，谢谢大家，咱们明天见。