Магнитная индукция (стр. 2 из 2)
2. Эффект Холла можно объяснить следующим образом. Пусть ток I в
пластинке Мобусловлен упорядоченным движением частиц носителей зарядов q. Еслиих концентрация
, асредняя скорость их упорядоченного движения v, то сила тока 
(5)где S=abплощадь поперечного сечения пластинки, avxпроекция вектора v на ось ОХ, проведенную в направлении вектора j плотности тока. Если заряд частиц, образующих ток, q> 0, то их скорость v совпадает с направлением тока и vx = v. Если же заряд q<0, то скорость v противоположна по направлению вектору j и vx= — v<0, но qvx =|q|v>0.
На частицу, движущуюся в магнитном поле с индукцией В, действует
магнитная составляющая силы Лоренца FM = q[vB]. При указанных направлениях тока в пластинке Ми вектора В сила FM направлена вверх (вдоль положительного направления оси OZ). Под действием силы FM частицы должны отклоняться к верхней грани пластинки, так что на верхней грани будет избыток зарядов того же знака, что и q, а на нижней избыток зарядов противоположного знака. В результате этого в пластинке возникнет поперечное электрическое поле, направленное сверху вниз, если заряды qположительны, и снизу вверх, если они отрицательны. Пусть напряженность образовавшегося кулоновского поля будет Е. Сила qЕ, действующая со стороны поперечного электрического поля на заряд q, направлена в сторону, противоположную силе FM . В случае установившегося состояния сила Лоренца (3), действующая на носитель заряда q, равна нулю:
откуда напряженность установившегося поперечного электрического поля (поля Холла)
(6)Вектор Е направлен вдоль оси OZ, а его проекция на эту ось равна
(7)Соответственно разность потенциалов между точками А и С равна
Подставив сюда выражение для vх из (5), окончательно найдем
(8)Таким образом, полученный результат совпадает с экспериментальной формулой (4).
3. Из сравнения (8) и (5) следует, что постоянная Холла
(9)Отсюда видно, что знак постоянной Холла совпадает со знаком заряда qчастиц, обусловливающих проводимость данного материала. Поэтому на основании измерения постоянной Холла для полупроводника можно судить о природе его проводимости: если R<0, то проводимость электронная, если R>0, то дырочная. Если в полупроводнике одновременно осуществляются оба типа проводимости, то по знаку постоянной Холла можно судить о том, какой из них является преобладающим.
С помощью постоянной Холла можно также определить концентрацию
носителей заряда, если характер проводимости и их заряд известны (например, для металлов):
(10)Так, для одновалентных металлов оказалось, что концентрация электронов проводимости совпадает с концентрацией атомов.
Зная постоянную Холла для электронного проводника, можно оценить
значение
средней длины свободного пробега электронов. 
где е и т — абсолютное значение заряда электрона и его масса;
— средняя скорость теплового движения электронов в проводнике; 
— удельная электрическая проводимость. Оказалось, что средняя длина свободного пробега электронов в металлах достигает сотен межузельных расстояний: 
м.Литература, используемая в реферате:
Детлаф А. А. Курс физики: Учеб. пособие для втузов/ А. А. Детлаф, Б. М. Яворский.- 4-е изд., испр.- М.: Высш. шк., 2002.- 718 с.: ил.
Кикоин А. К. Молекулярная физика: Учеб. пособ. для студентов физ. спец. вузов/ А. К. Кикоин, И. К. Кикоин.- 2-е изд., перераб.- М.: Наука, 1976.- 480 с.: ил.
Иванов Б. Н. Законы физики: Учеб. пособ. для подгот. отделений вузов/ Б. Н. Иванов.- М.: Высш. шк., 1986.- 335 с.: ил.
Савельев И. В. Курс физики: Учеб. пособ. для вузов/ И. В. Савельев.- М.: Наука, 1986.- Т.2.