一、霍爾元件的定義和霍爾電壓

1、定義：霍爾元件是一種半導(dǎo)體磁電器件，它是利用霍爾效應(yīng)來進(jìn)行工作的。

2、霍爾電壓：$U_H＝k\frac{IB}jvhhhzlnv$（$d$為薄片的厚度，$k$為霍爾系數(shù)）。其中$U_H$的變化與$B$成正比，所以霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量。

3、霍爾元件在電流、電壓穩(wěn)定時(shí)，載流子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力二力平衡。

4、霍爾效應(yīng)：是指磁場(chǎng)作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。

二、霍爾元件的相關(guān)例題

霍爾式位移傳感器的磁場(chǎng)方向沿$x$軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度$B$隨$x$的變化關(guān)系為$B=B_0+kx$（$B_0$，$k$均大于零的常數(shù)），薄形霍爾元件的工作面垂直于$x$軸，通過電流$I$沿$z$軸負(fù)方向，霍爾元件沿$x$軸正方向以速度$v$勻速運(yùn)動(dòng)，要使元件上。下表面產(chǎn)生的電勢(shì)差變化得快，可以采取的方法是____

A．增大$I$ B．增大$B_0$

C．減小$k$ D．減小$v$

答案：A

解析：最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的上下表面的間距為$d$，有：

$q\frac{U}jvhhhzlnv=qvB$

電流的微觀表達(dá)式為：

$I=nqsv$

聯(lián)立計(jì)算得出：

$U=\frac{BdI}{nqs}$

A．從上式可以看出：$U$隨電流的增大而增大，所以增加電流時(shí)，元件上、下表面產(chǎn)生的電勢(shì)差變化得快；所以A選項(xiàng)是正確的；

B、C、D．由①式，$U$隨著$B$的增大而增大霍爾元件沿$x$軸正方向以速度$v$勻速運(yùn)動(dòng)要使元件上、下表面產(chǎn)生的電勢(shì)差變化得快，則需要磁感應(yīng)強(qiáng)度變化加快：因?yàn)?B=B_0+kx$，根據(jù)可以通過增加$k$或$v$來使元件上、下表面產(chǎn)生的電勢(shì)差變化得快；故BCD錯(cuò)，綜上所述本題答案是A。