霍尔效应理论值公式

霍尔效应是导电材料中电流和磁场相互作用产生的电动势效应。

这种导电材料通常是半导体材料。当半导体材料与电源相连形成回路时，电路中的电荷会发生定向运动，如下图所示:

此时，如果将这块导电板放在磁场中，电荷会受到洛仑兹力，其路径会发生偏移。电荷移位后会形成电场，电荷同时受到电场力。这个力正好与洛伦兹力相反，阻碍其运动。最后，电场力与洛伦兹力平衡，如下图所示:

如果用电表测量导电板两边的电压，就会发现形成了电动势。

我们进一步分析上述过程:

e:电场强度；

e:单个粒子的电荷量；

n:单位体积的带电粒子数；

b:磁通密度；

v:带电粒子的运动速度。

最终平衡时:

这个霍尔系数是与霍尔材料有关的参数，得到霍尔效应的核心公式:

这被称为霍尔电压。可以看出，当材料和形状确定后。

最终可以等效为下图:

霍尔效应的应用非常广泛。下面举两个我比较熟悉的汽车测试行业的例子，进一步了解霍尔效应。

检测示意图如下:

等效示意图如下:

在齿轮转动的过程中，霍尔元件的磁场会发生变化，磁通密度也会发生变化，如下图所示:

整个测试过程见下图:

当我们经常使用钳形表测量DC时，我们基本上是利用霍尔效应来测量DC。

其等效原理图如下图所示:

驱动电路提供恒定电流，该电流通过霍尔元件形成回路。当直流电流过穿过夹环的导体时，磁芯内部会产生恒定的磁通量。此时霍尔元件会处于磁场中，会产生电压差。经放大器放大、滤波后，可形成与被测导体电流成正比的电压值，然后通过采集、转换得到相应的电流，并显示在钳形表上。

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