什么是霍尔效应

霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。

当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应使用左手定则判断。

扩展资料：

1、霍尔效应的应用：

霍尔效应在应用技术中特别重要。根据霍尔效应做成的霍尔器件，就是以磁场为工作媒体，将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出，使之具备传感和开关的功能。

2、整数量子霍尔效应：

量子化电导e的平方比h被观测到，为d道输运（ballistic transport）这一重要概念提供了实验支持。

3、分数量子霍尔效应：

劳夫林与J·K·珍解释了它的起源。两人的工作揭示了涡旋（vortex）和准粒子（quasi-particle）在凝聚态物理学中的重要性。

生物电磁效应的应用：

利用生物电磁效应，可以研究新的疾病诊断方法。如各种人体磁图（心磁图、脑磁图、肺磁图等）能提供人体的生理和病理状态的信息，通过异常和正常的磁图比较，可作为诊断疾病的有效手段。

利用生物电磁效应，也可以丰富新的治疗方法。如电工研究所研制的诱发电位仪、微波治疗仪以及各种磁疗装置等。这一部分研究内容可以有力促进新型医疗设备的开发和研制工作。

随着各国政府对生命健康和环境保护的日益重视，生命科学、生物技术和环境科学等研究领域得到蓬勃发展。与此同时，生物电磁效应的研究也越来越受到重视。集中中国科学院的整体优势，开展生物电磁效应的研究已迫在眉睫。

中国科学院电工研究所在生物电磁效应的基础研究方面已开展了多项工作，并且研制出多种利用生物电磁效应原理的医疗设备。同时，电工研究所还具有各种先进的电磁场检测装置和各种磁体。

目前有各种永磁磁体近十台，场值从40mT到1800mT，尺寸大小各异；有常导磁体多台；特别是超导电工开放实验室有多台超导磁体，磁场最高可达14T。这一切都为进一步开展生物电磁效应研究打下了良好的基础。

参考资料来源：百度百科——霍尔效应

参考资料来源：百度百科——电磁效应

什么是霍尔传感器

基于霍尔效应，假设在半导体上外加方向互相垂直的磁场和电流，根据左手定则，半导体内部的电子和空穴会在电场力和洛伦兹力的作用下偏移，在半导体两个端面产生电场，从而产生电势差，这个现象称为霍尔效应，产生的电压称为霍尔电压。

霍尔传感器就是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，当在一根长导线中通以电流时，在磁芯会产生一个与导线电流大小成正比的磁场，再利用霍尔元件的特性，测量霍尔元件感应生成的电压信号，经过放大器放大霍尔电压后，输出一个可直接测量的霍尔电压。霍尔电流传感器的优点是电路简单、能量效率高、检测范围广及电耗低等；缺点是抗干扰能力差、精度较差、线性度较差、响应速度较慢、且温漂较大。

霍尔效应及工作原理

什么是合金电阻

合金电阻，也叫分流电阻（Shunt）、采样电阻，它的阻值通常都很小（mΩ或μΩ级别），主要是对电流进行检测作用，通常是串联在采样回路中，通过采集合金电阻两端的电压降，再经过分析处理可以完成电流检测，实现电路反馈、过流检测、电流控制等功能。

合金电阻的材料主要是铜合金，目前主流的合金材料有锰铜合金、康铜合金、镍铬合金、卡玛合金、铁铬铝合金等，根据不同合金的特性（电阻率，温漂，稳定性等）可以研发生产各类不同性能的低阻值合金。

基于材料优势和材料处理技术提升，合金电阻具有低阻值、大功率、高精度、低TCR、高稳定性等特性，在白色家电、消费电子、电源工控、仪器仪表、汽车电子、光伏储能等领域具有极大的应用需求。

各类合金电阻外观

合金电阻和霍尔传感器—两者对比

随着合金电阻的技术发展越来越成熟，在很多应用场景可替代霍尔传感器，应用终端可选择合金电阻作为检测元件，提高设备精度、稳定性，节约成本。

对比分析

大学物理实验霍尔效应对称测量法无法消除的副效应如下：

1、厄廷好森效应所引起的电位差UE是指由于载流子实际上是以不同的速度在平行于x轴的方向上运动着，因此在磁场作用下，大于或小于平均速度的载流子在洛仑兹力和霍尔电场力的共同作用下，向y轴的正向或反向两侧偏转，其动能在霍尔片两侧转化为热能，结果在1和2两点间产生温差，从而出现温差电动势UE。

2、能斯脱效应所引起的电位差UN是指由于连接点3、4处的接触电阻可能不同，或由于电极、半导体材料不同而产生不同的焦耳热，使得电极3和4两点的温度不同，从而引起载流子在方向的运动产生热流，它在磁场作用下在1和2两点间产生电位差UN。

3、里纪-勒杜克效应所引起的电位差UR是指由于上述热流中的载流子的速度各不相同，在磁场作用下也会使1和2两点间出现温差电动势UR。同样，若只考虑3、4处接触电阻差异而产生的热流，则UR的方向只与B的方向有关。

4、不等位效应所引起的电位差U0是指由于制作上的困难，1、2两点不可能恰好处在同一条等位线上，因而只要样品中有电流通过，即使磁场B不存在，1与2两点之间也会出现电位差U0。U0的正负号只与工作电流的方向有关。严格的说，U0的大小在磁场不同时也略有不同。

5、实际测量时，由于仪表调整的状态，以及仪器电压受到杂散电磁场和电源地线的影响，电压表会有附加电压US。US是与电流方向和磁场方向无关的量。

扩展资料

霍尔效应的发展：

霍尔效应是磁电效应的一种，后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广泛的应用前景。

参考资料来源：

百度百科-霍尔效应

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