《稳恒磁场》课件0504霍尔效应.pptx

01霍尔效应

02霍尔电流传感器

03磁流体发电

5.4

霍尔效应

01霍尔效应

——磁场和电流相互垂直

在垂直于磁场和电流方向上

产生电势差

电子——导体中的载流子

——导体a端聚集电子

导体b端出现等量正电荷

——y方向上产生横向静电场(霍尔电场)

霍尔场强

霍尔电压

两个力相等——ab两端有了稳定的电荷分布

h,b：导体在y和z方向的长度

霍尔系数

导体中载流子为电子时

导体a端的电势低，

b端电势高

后来发现，在完全相同实验配置下，一些导体a端的电势高，

b端电势低

意味着导体中的载流子为正电荷

半导体中的载流子——可以是电子（N型）

__也可以是空穴（P型）

或者是电子空穴混合导电

1)霍耳系数与载流子浓度成反比

半导体的霍耳效应比金属强得多

2)测量霍耳系数可测得载流子浓度

并且可以确定载流子的种类

用半导体材料制成的霍尔元件

对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽等优点

广泛应用于电磁测量、非电量测量、自动控制等领域

02霍尔电流传感器

将一环状磁介质（磁芯）放在通电直导线的磁场中

磁芯的缺口处放置一个霍尔元件

霍尔元件中将有霍尔电压输出

该电压信号经过放大后可以被精确测量

再由磁感应强度可以计算出产生磁场的待测电流的大小

03磁流体发电

磁流体发电的基本原理

在燃烧室中，高温等离子体以高速（~100m/s）进入发电通道

发电通道的上下两面有磁极，左右两面有电极

在通道的左右两极产生电动势

如果高温、高速的等离子体不断通过通道，便能在电极上连续输出电能