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Hall-Effekt - Abitur Physik

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 Hall-Effekt - Abitur Physik Suche Was ist Abi-Physik?Themen1 Mechanik   Gleichförmige Bewegung Gleichmäßig beschleunigte Bewegung Gleichförmige Kreisbewegung Senkrechter Wurf Waagerechter Wurf Schräger Wurf 2 Das elektrische Feld   Elektrische Ladung Leiter / Isolator Coulombkraft Influenz / dielektrische Polarisation Elektroskop Elektrische Felder I Elektrische Felder II Faradayscher Käfig Braunsche Röhre Kondensator Millikan Versuch 3 Das Magnetfeld Dauer- und Elektromagnete Homogenes Magnetfeld Magnetische Flussdichte Lorentzkraft Masse und die spezifische Ladung eines Elektrons Hall-Effekt Geschwindigkeitsfilter Massenspektrometer 4 Schwingungen   Harmonische Schwingung Gedämpfte Schwingung 5 Wellen   Lichtmodelle Grundlegende Eigenschaften Phasenverschiebung / Gangunterschied Kohärenz Interferenz Stehende Welle Schwebung Reflexion am festen / losen Ende Beugung am Einzelspalt Interferenz am Doppelspalt Optisches Gitter 6 Quantenmechanik   Photoeffekt Energie, Masse und Impuls von Photonen Röntgenstrahlung Bragg-Gleichung Compton-Effekt 7 Kernphysik   Atomaufbau Ionisierende Strahlung Alphastrahlung Betastrahlung Gammastrahlung 8 Astronomie   Newton'sches Gravitationsgesetz Gravitationsfelder I Gravitationsfelder II Kosmische Geschwindigkeiten Satellitenbahnen Keplersche Gesetze BücherAbituraufgabenPhysik Rechner BetaMaterialienPeriodensystem Wir empfehlen die einwöchigen Intensivkurse fürs Mathe Abitur von abiturma Abi-Physik supporten geht ganz leicht. Einfach über diesen Link bei Amazon shoppen (ohne Einfluss auf die Bestellung). Gerne auch als Lesezeichen speichern. Empfohlener Taschenrechner: Casio FX-991DE X ClassWiz Buchempfehlung vom Abi-Physik Team Metzler Physik Sekundarstufe II - 3. Auflage Mehr Informationen bei Amazon Hall-Effekt zurückblättern:vorwärtsblättern:Masse und die spezifische Ladung eines ElektronsGeschwindigkeitsfilter Einleitung Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld, so werden die Elektronen im Leiter von der Lorentzkraft abgelenkt. Dadurch entsteht im Leiter die sogenannte Hall-Spannung senkrecht zur Stromfluss- und zur Magnetfeldrichtung. Dieser Vorgang wurde 1879 von Edwin Hall entdeckt und später nach ihm benannt. Berechnungen Die Lorentzkraft \( F_L \) wird mit der elektrischen Kraft \( F_{El} \) gleichgesetzt: \begin{align*} F_{El} &= F_L \\ & \\ \cancel e \cdot E &= \cancel e \cdot v \cdot B \\ & \\ E &= v \cdot B \\ & \\ \dfrac{U}{h} &= v \cdot B \\ & \\ U &= v \cdot B \cdot h \\ \end{align*} Für die Gesamtladung \( Q \) der Elektronen im Leiter gilt: $$ Q = N \cdot e $$ \( N \) = Anzahl der Elektronen, \( e \) = Elementarladung Setzt man dies in die Formel für die Stromstärke ein und beachtet \( t = \dfrac{s}{v} \), erhält man: $$ I = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{N \cdot e \cdot v}{s} $$ Nun wird nach der Geschwindigkeit \( v \) umgestellt und in die Gleichung für \( U \) eingesetzt: $$ v = \dfrac{I \cdot s}{N \cdot e} $$ $$ U = \dfrac{I \cdot s}{N \cdot e} \cdot B \cdot h $$ Man multipliziert nun beide Seiten mit der Dicke \( d \) des Leiters und ersetzt dann auf der rechten Seite das Volumen \( V = s \cdot h \cdot d \): $$ U \cdot d = \dfrac{I \cdot s}{N \cdot e} \cdot B \cdot h \cdot d $$ $$ U \cdot d = \dfrac{V}{N \cdot e} \cdot I \cdot B $$ $$ U = \dfrac{V}{N \cdot e} \cdot \dfrac{I \cdot B}{d} $$ Das Ergebnis des ersten Bruchs ist stoffspezifisch und wird als Hall-Konstante \( R_\mathrm{H} \) bezeichnet: $$ R_\mathrm{H} = \dfrac{V}{N \cdot e} $$ Schließlich erhält man für die Hall-Spannung \( U_\mathrm{H} \): $$ U_\mathrm{H} = R_\mathrm{H} \cdot \dfrac{I \cdot B}{d} $$ \( I \) = Stromstärke, \( B \) = Magnetische Flussdichte, \( d \) = Dicke des Leiters Quellen Wikipedia: Artikel über "Hall-Effekt" Wikipedia: Artikel über "Lorentzkraft" Wikipedia: Artikel über "Magnetische Flussdichte" Wikipedia: Artikel über "Magnetismus" Literatur Dorn/Bader Physik - Sekundarstufe II, S. 38 ff. zurückblättern:vorwärtsblättern:Masse und die spezifische Ladung eines ElektronsGeschwindigkeitsfilterEnglish version: Article well-nigh "Hall Effect" Feedback Haben Sie Fragen zu diesem Thema oder einen Fehler im Artikel gefunden? Geben Sie Feedback... Unterstützung Ihnen gefällt dieses Lernportal?Dann unterstützen Sie uns :) Name (optional) Email (optional) Spamschutz = Daten werden gesendet Abi-Physik © 2018, Partner: Abi-Mathe, Abi-Chemie, English website: College Physics Datenschutz Impressum