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Messung der magnetischen Feldstärke - Hall-Effekt

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by

Zia Sedakatzada

on 5 April 2013

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Transcript of Messung der magnetischen Feldstärke - Hall-Effekt

Messung der magnetischen Feldstärke - Hall-Effekt Gliederung
Versuch
Was ist der Hall Effekt?
Erklärung Hall Effekt
Herleitung
Was ist die magnetische Feldstärke?
Arten der Messung Allgemein
• physikalisches Phänomen
• 1879 von dem amerikanischen Physiker Edwin Hall im Rahmen seiner Doktorarbeit entdeckt und später nach ihm benannt.
• beschreibt und erklärt das Auftreten einer
Spannung (der Hall-Spannung) in
einem stromdurchflossenen Leiter
• Leiter wird senkrecht von einem Magnetfeld durchsetzt durch die Lorentzkraft zu begründen
Die Bewegungsrichtung der Elektronen, magnetischen Feldlinien und die wirkende Kraft stets senkrecht aufeinander
Vorhersagen über die Richtung der Kraftwirkung auf die Elektronen mit Hilfe der Drei-FingerRegel
Senkrecht zu einem stromdurchflossenen Leiter (Hall-Element) wirkt ein Magnetfeld
Je nach Stromflussrichtung und Polung des Magnetfeldes werden die Elektronen entweder nach oben oder unten abgelenkt Ladungstrennung elektrisches Feld, welches der Lorentzkraft entgegenwirkt
Es wird soviel Ladung getrennt, bis die elektrische
Feldkraft genauso groß ist wie die Lorentzkraft Erklärung des Hall-Effekts Hall-Effekt Der magnetischen Feldstärke wird die Richtung der magnetischen Feldlinien zugeordent.
Einheit = Ampere pro Meter
Beispiel zur Berechnung der magnetischen Feldstärke = geraden Leiter Magnetische Feldstärke Feldstärke entlang einer kreisförmigen
Feldlinie konstant
H=die magnetische Feldstärke außerhalb eines stromdurchflossenen geraden Leiters im Abstand r, I=die Stromstärke im Leiter, r=der Radius der kreisförmigen Feldlinie
der Betrag der magnetischen Feldstärke in Material mit homogener magnetischer Permeabilität:

Zahlenbeispiel: Im Abstand r von 5 cm von der Achse eines geraden Leiters,
welcher einen Strom I von 50 A führt, beträgt die magnetische Feldstärke: 159,15 A/m Stromdurchflossener Ring Wird eine einzige Windung mit dem Radius r vom Strom I durchflossen,
misst man auf einem Punkt auf der Spulenachse im Abstand x vom
Mittelpunkt des Ringes die Feldstärke
Für die Herleitung siehe: Biot-Savart – Kreisförmige Leiterschleife H=Ir²/(2(x^2+r^2 )^(3/2) ) Ende- noch Fragen?
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