顾家国

(江苏省大港中学　江苏 镇江　212028)



霍尔效应在电动车中的应用

顾家国

(江苏省大港中学江苏 镇江212028)

霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔于1879年发现的.现在电动自行车已经进入千家万户，霍尔元件在电动车的控制电路中得到广泛应用.这类元件可以分为两大类:一类是线性元件，即输出电压和外界的磁感应强度成线性关系，主要控制电动车的运行速度.另一类是开关型元件，即当外界磁感应强度发生较大变化时，其输出的是高或者低的脉冲电压，主要是提供电机换向按规律变化的电流，克服传统电机使用电刷换向容易磨损的问题，使电机实现无刷化旋转.

1　霍尔元件的工作原理

霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力的作用而引起的偏转.当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场.

图1

如图1所示，磁场B位于z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流Is(称为控制电流或工作电流)，假设载流子为电子(N型半导体材料)，它沿着与电流Is相反的x负向运动.由于洛伦兹力fL的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的B侧偏转，并使B侧形成电子积累，而相对的A侧形成正电荷积累.与此同时,运动的电子还受……