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Hall Effekt
 
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Karlastian



Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217

Beitrag Karlastian Verfasst am: 15. Mai 2012 16:50    Titel: Hall Effekt Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo es geht mal wieder um den Hall-Effekt, leider ergab die SuFu nix zu meinem Problem:

Ein Leiter der Breite d = 0,02m befindet sich im magnetischen Feld B = 0,8 T. Durch den Leiter fließt ein Strom von I = 2A, der von Elektronen getragen wird. Die Elektronen bewegen sich mit einer Driftgeschwindigkeit von v = 4*10^-5 m/s.
B steht dabei senkrecht auf I und die Breite wurde sowohl senkrecht zu B also auch zu I gemessen.

Wie groß ist die Hall-Spannnung Uh

Meine Ideen:
Hall-Spannung ist ja:



I, B und d habe ich ja gegeben, aber leider die Konstante nicht.

Über die Ampere-Definition kann ich auch nicht gehen, da ich nicht weiß wie lang der Strom fließen soll.
Es muss also anscheinend Über die Driftgeschwindigkeit gehen, aber wie?

Hoffe ihr könnt mir helfen,
LG und vielen Dank
Karlastian
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 15. Mai 2012 18:33    Titel: Antworten mit Zitat

Karlastian hat Folgendes geschrieben:
I, B und d habe ich ja gegeben, aber leider die Konstante nicht.


Die Dicke der Leiterschicht kennst Du ebenfalls nicht. Die muss sich also irgendwo mal rauskürzen.

Karlastian hat Folgendes geschrieben:
Es muss also anscheinend Über die Driftgeschwindigkeit gehen, aber wie?


Die Bestimmungsgleichung für die Hallkonstante hast Du doch bereits aufgeschrieben. Ihr Betrag ist gleich dem Kehrwert des Produkts aus Ladungsträgerdichte und Elektronenladung. Dieses Produkt kannst Du leicht aus den gegebenen Größen ermitteln.

Dazu stellst Du Dir ein Leiterstück der Breite b und der Dicke d sowie der Länge l vor. In diesem Leiterstück befinden sich n*V=n*b*d*l Elektronen, also eine quasi-freie Ladung von



mit q=Elementarladung

Die Definition des Stromes ist



Dabei kannst Du l/t zur Geschwindigkeit v zusammenfassen, also





Nach n*q auflösen:



Wenn Du das in Deine Gleichung für die Hallkonstante einsetzt und die in die Gleichung für die Hallspannung einsetzt, wirst Du sehen, dass sich sowohl I als auch die unbekannte Dicke d rauskürzen. Dann bleibt übrig



Das sind alles bekannte Größen (und klingt dabei auch noch so schön nach Deutschem Fußballmeister/Pokalsieger).
Karlastian



Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217

Beitrag Karlastian Verfasst am: 16. Mai 2012 12:01    Titel: Antworten mit Zitat

Also ist das d, was ich gegeben habe eigentlich das b? Kannst du mir da noch erklären warum? Liegt das an der lage vom feld zu den anderen Größen?

Aber vielen Dank für die ausführliche Antwort^^
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 16. Mai 2012 14:03    Titel: Antworten mit Zitat

Das könntest du schon aus einer Skize ablesen.
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
Karlastian



Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217

Beitrag Karlastian Verfasst am: 16. Mai 2012 17:30    Titel: Antworten mit Zitat

Okay Skizze gemacht und Problem erkannt und gelöst^^

Eine Frage hab ich aber noch:

Im Vergleich zu obigem wird die Breite des Leiters auf d=0,04m verdoppelt. Der Strom wird konstant gehalten, wie groß ist jetzt Uh?

Kann ich dafür die obige Formel wieder nehmen?

Gleicher Strom heißt ja gleiches Magnetfeld und gleiche Geschwindigkeit oder nicht?
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