Wie kann ich die Aufgabe 7 c) lösen?
Die mittlere V habe ich schon, wie kann ich aber die Anzahl der beweglichen Elektronen im Kupferband aber errechnen? Mein Ansatz wäre es mit der Stromstärke zu arbeiten.
2 Antworten
Hallo Godisdead,
der HALL-Effekt rührt von der LORENTZ-Kraft. Ladungsträger bewegen sich und werden durch das Magnetfeld so abgelenkt, dass sie sich verstärkt an einer Seite sammeln. Dadurch entsteht die HALL-Spannung
wobei d die Dicke des Leiters (parallel zu B›), I die Stromstärke und B = |B›| ist, und
wobei n die Zahldichte der beweglichen Ladungsträger und q deren Ladung ist. Bei Metallen sollte sie negativ sein, ist sie aber nicht immer. Bei Aluminum etwa verhält es sich wie eine Flüssigkeit aus Elektronen mit - beweglichen - Blasen drin, die positiv geladen sind.
Bei Kupfer soll A_H laut Wiki-Artikel bei –5×10⁻¹¹m³/C liegen. Das gilt es mit dem Ergebnis zu vergleichen, das man herausbrkommt, enn man die hiesigen Zahlen einsetzt, und über (2) sollte man auch n herausbekommen.
Nur beim Kräftegleichgewicht der elektrischen Kraft und der Lorentzkraft, kommt es zu einem Stromfluss.
Nach dem Ansatz:
ergibt sich für die Hall-Spannung:
vD ist hierbei die Driftgeschwindigkeit der Elektronen, also:
Bilde den Durchschnitt (Werte in der Tabelle) und gut ist an dieser Stelle.