
【電】 hall angle
【計】 Hoare
corner; angle; cape; contend; horn; wrestle; role
【醫】 angle; anguli; angulus; Broca's angle; cornu; cornua; gonio-; horn
霍爾角(Hall Angle),又稱霍爾偏轉角,是凝聚态物理和電磁學中描述載流子在電場和磁場共同作用下運動方向發生偏轉的關鍵參數。其定義為載流子漂移速度方向與外電場方向之間的夾角,通常用符號 (theta_H) 表示。
1. 基本定義與物理意義 霍爾角的正切值((tan theta_H))等于載流子所受磁場引起的洛倫茲力與電場力之比。其核心公式為: $$ tan theta_H = mu B $$ 其中:
2. 與霍爾效應的關系 霍爾角是霍爾效應的直接體現。當電流((I))沿導體通過,同時存在垂直磁場((B))時,載流子(電子或空穴)受洛倫茲力作用發生偏轉,導緻導體側面積累電荷,形成霍爾電場((E_H))。霍爾角即由該電場與原電場合成後的載流子淨速度方向所決定。霍爾電壓((V_H))與霍爾角的關系可表示為: $$ V_H = frac{IB}{n e d} tan theta_H $$ 其中 (n) 為載流子濃度,(e) 為元電荷,(d) 為樣品厚度。
3. 應用場景
權威參考來源:
霍爾角(Hall Angle)是霍爾效應中的關鍵參數,具有物理學基礎定義和工程應用中的延伸含義。以下是綜合解釋:
霍爾角指在霍爾效應中,載流子運動方向因磁場作用産生的偏轉角度。當導體/半導體中通電流($I$)并施加垂直磁場($B$)時,載流子受洛倫茲力偏轉,導緻橫向霍爾電場($E_H$)形成。此時,載流子速度方向與原始電流方向的夾角即為霍爾角($theta_H$),滿足公式: $$ tantheta_H = frac{mu B}{1 + (mu B)} $$ 其中$mu$為載流子遷移率。
在傳感器領域,霍爾角指磁場方向與傳感器探頭的相對角度,例如:
特性 | 優勢描述 |
---|---|
無接觸測量 | 無機械磨損,壽命長 |
環境適應性 | 耐受油污、高低溫、振動 |
高頻響應 | 適用于高速旋轉場景 |
注:不同文獻可能對霍爾角的具體表述存在差異,需結合上下文區分物理參數與工程測量值。
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