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Hall-Sonde

• Erklären Sie die prinzipielle Funktionsweise einer Hall-Sonde.

Eine Hall-Sonde besteht aus einem Leiterstück, durch das Strom fließt und sich in einem MAgnetfeld befindet. Die bewegten Ladungen (in der Regel Elektronen) werden durch das Magnetfeld bzw. durch die wirkende Lorentzkraft von ihrer eigentlichen Bahn abgelenkt. In der Sonde entsteht nun ein Ladungsunterschied (Spannung) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladungen und senkrecht zu den magnetischen Feldlinien.

Die Spannung kann man messen und mit ihrer Hilfe die Stärke des Magnetfeldes berechnen.

• Es wird der Hall-Effekt bei einem Halbleiter und bei Silber untersucht. Folgende Messwerte wurden gefunden:

Silber: (effektive)Länge l=5mm Höhe b=2cm Dicke d=0,1mm Stromstärke I=20A, Hallspannung U= 0,01 mV

Germanium, p-dotiert: Länge l=10mm Höhe b=5mm Dicke d=1mm Stromstärke I=80mA, Hallspannung U= -40mV

In beiden Fällen betrug die magnetische Feldstärke 80000A/m.

a) Berechnen Sie jeweils die Geschwindigkeiten der Ladungsträger.

b) Warum ist das Vorzeichen der Hallspannung unterschiedlich?