HALL EFFECT · 方向判读

霍尔元件方向与读数

统一约定:UH = V上 − V下
正读数表示上电极电势更高。

俯视薄片 · 磁场垂直纸面 验证后显示偏转与电势
等待预测
霍尔薄片方向示意图 电流沿薄片水平方向,磁场垂直薄片。验证后显示载流子漂移、洛伦兹力、横向电场和上下电极极性。 ⊙⊙⊙⊙⊙ ⊙⊙⊙⊙⊙ − − − − − − 上电极 · V上 下电极 · V下 + − 约定电流 I:向右 ⊙ 磁场 B 垂直向外 载流子速度 v FB EH 电子向左漂移

图为方向判断示意,载流子横向偏转程度已夸大;稳态时不再持续横向运动。

为什么偏转会停下来?

qEH + q(v × B) = 0

载流子先受洛伦兹力横向偏转,边缘电荷积累后建立横向电场。稳态时两种力方向相反、大小相等,于是形成稳定的霍尔电压。

读数趋势(材料与几何不变)

相对霍尔读数等待验证

只比较趋势:|UH| ∝ |I||B|。任一方向反转,读数符号反转;这里不引入具体器件参数。