27.08.2008 - bei heidingers.de

Physikprotokoll vom 27.8.2008
Protokollantin: Anja Mohrhard
2.2 Kraft auf ein Elektron im magnetischen Feld
i)
Messung der Magnetischen Feldstärke B
1. Der Hall-Effekt
Ein Strom durchflossener Metallstreifen wird quer zur Stromrichtung vom Magnetfeld B
durchströmt.
Erklärung: Die Magnetfeldlinien stehen senkrecht zur Tafelebene und damit auch zum Leiter.
Die „Linke - Handregel“ zeigt uns die Richtung der Kraft auf die Elektronen an, diese
bewirkt bei diesem Versuchsaufbau einen Elektronenüberschuss am oberen Ende des
Leiters. Die durch die Elektronenverschiebung entstandene Spannung UH wird genau so groß
bis die Lorentzkraft kompensiert und dadurch die resultierende Kraft auf die Elektronen
gleich Null wird.
2. Lorentzkraft



Auf die mit v bewegten Elektronen wirkt im Magnetfeld B die Lorentzkraft
Fl = e * v * B
Dadurch werden die Ladungen sowohl senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung
als auch senkrecht zu den magnetischen Feldlinien verschoben
Diese Ladungsverschiebung erzeugt ein elektrisches Feld E
3. Gleichgewicht
Die Verschiebung ist beendet, sobald die Lorentzkraft durch die elektrische
Kraft Fel kompensiert wird
Fl = Fel
E*v*B=e*E
4. Die Hallspannung
Durch die Ladungstrennung wird eine Spannung
UH = E * d
zwischen Ober- und Unterkante des Leiterstreifens erzeugt