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[자연과학]전기전자 實驗 - 호올 效果(효과) [Hall effect]

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Hall Effect는 전하 운반자 밀도나 자기장을 측정(測定) 하는데 유용하다.
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실험결과/전기전자






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전기전자 experiment(실험) - 호올 효율 [Hall effect]

1. experiment(실험) 목적
: Hall Effect theory(이론)을 이해하고, 어떻게 일어나는지 observe해 본 후, Hall Effect의 property(특성)을 이용하여 Hall 계수를 구할 수 있다

2. Hall Effect theory(이론), 원리
: Hall Effect는 자기장에 놓여진 고체에 자기장과 수직인 전류가 흐를 때, 그 고체 내부에 횡단 방향의 전기장이 생성되는 현상이다.

3. Lorentz Force
: 자기장(B) 안에서 속력 v로 움직이는 전하가 받는 힘(F)을 말한다. Lorentz Force는 플레밍의 왼손법칙을 이용하여 사용할 수 있으며, 아래의 그림에서 ‘힘의 방향’이 Lorentz Force에 해당된다

公式(공식) :
()
평행한 두 전류 사이에 힘이 작용할 때, 각각의 도선은 다른 하나의 전류가 형성하는 자기장 안에 놓이게 되므로 전자기력을 받게 된다 두 직선 도선에 각각 세기가 I1, I2인 전류가 흐를 때, I2가 받는 자기력의 크기(F)는 I1이 만드는 자기장(B1)과 두 도선 사이의 거리(r)에 의해 결정된다
두 전류가 같은 방향으로 흐르면 인력이 작용하고, 반대 방향으로 흐르면 척력이 작용한다.
P형 반도체
N형 …(drop)







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설명


다. 전류와 자기장의 방향에 수직하게 걸리는 전압을 “홀전압”이라고 하는데, 홀전압 측정(測定) 으로 도체에 흐르는 전하의 부호가 결정될 수 있고, 보통 전자와 양공이 흐르는 것으로 설명(說明)한다. Hall Effect의 원인(原因)은 자기장 속을 운동하는 하전입자에 작용하는 Lorentz Force(로렌츠의 힘)이다. 이 원리에 의해 전류가 흐르는 도체에 자기장이 가해지면 도체 내부를 흐르는 전하가 진행 방향에 수직으로 힘을 받아 도체의 한 쪽으로 치우쳐 흐르게 된다 이렇게 전하가 한 쪽으로 치우침으로 인해 전하가 몰려있는 곳과 그렇지 않은 곳 사이에 전위차가 발생하는 현상을 Hall Effect라 한다.

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