ホール効果とは

2020/05/28 11:27



電気主任技術者は、回路や素子・機器や設備などに加え、電気現象も理解しておく必要があります。
今回は電気現象の一つ、ホール効果について説明します。


ホール効果とは、電流が流れている物体に垂直方向で磁場をかけると、電流と磁場の両方に垂直な方向で起電力が生じる現象です。
図にすると下記のようになります。

ホール効果.png 21.1 KB



フレミングの左手の法則とよく似ていますが、ホール効果は電子が偏る現象のことです。
磁場によって電子は力を受け、力を受けたことで電子は偏ります。そして物質を横断する電位差が発生するという原理です。
電流を流す物質がp型半導体の場合は上の図のように電圧が発生しますが、n型半導体の場合は逆になるので注意してください。


ホール効果によって発生する電圧(ホール電圧)VHの大きさの求め方
も説明します。
関係するのは、電流を流す物質の厚みd・磁束密度B・電流Iとホール定数RHで、下記の式になります。

ホール電圧.png 6.58 KB



ホール定数RHは、比例定数で物質の種類や温度によって変わります。


ホール効果の原理を使ったホール素子は、磁界の検出を行うために使用されています。


電験3種の試験で出される電気現象の設問は、穴埋め形式が多いです。
本項で取り上げた原理と効果、ホール電圧の式を問われることがあるので、必ず覚えるようにしてましょう。


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