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12. Feb. 2026

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Der Hall-Effekt einfach erklärt: Herleitung, Hall-Spannung, Hall-Konstante und mehr

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Pia Colada

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Der Hall-Effekt ist ein grundlegendes physikalisches Phänomen, das die Entstehung... Mehr anzeigen

# der Hall-Effekt

Beim Hall-Versuch konnte das Auftreten einer Spannung, der
Hall-Spannung, beobachtet werden.

## Entstehung der Hall-Span

Der Hall-Effekt: Entstehung und Berechnung der Hall-Spannung

Der Hall-Effekt ist ein faszinierendes physikalisches Phänomen, das auftritt, wenn ein stromdurchflossener Leiter einem Magnetfeld ausgesetzt wird. Dieser Effekt führt zur Entstehung einer messbaren Spannung, der sogenannten Hall-Spannung.

Definition: Der Hall-Effekt beschreibt die Entstehung einer elektrischen Spannung in einem stromdurchflossenen Leiter, der sich in einem Magnetfeld befindet.

Die Entstehung der Hall-Spannung lässt sich wie folgt erklären: Wenn elektrische Ladungsträger durch einen Leiter fließen und dieser gleichzeitig einem Magnetfeld ausgesetzt ist, wirkt auf die bewegten Ladungen eine Kraft, die als Lorentzkraft bezeichnet wird. Diese Kraft drückt die Ladungsträger zu einer Seite des Leiters.

Highlight: Die Lorentzkraft ist die treibende Kraft hinter dem Hall-Effekt und verursacht die Ladungstrennung im Leiter.

Durch diese Ladungsverschiebung entsteht ein Ladungsunterschied zwischen den beiden Seiten des Leiters, was wiederum ein elektrisches Feld erzeugt. Dieser Prozess setzt sich fort, bis das entstehende elektrische Feld stark genug ist, um der Lorentzkraft entgegenzuwirken und ein Gleichgewicht herzustellen.

Für die Berechnung der Hall-Spannung wird ein Gleichgewicht zwischen der elektrischen Kraft und der magnetischen Kraft (Lorentzkraft) angenommen. Dies führt zu der Gleichung:

Formel: F_el = F_magn bzw. q · E = q · B · v

Dabei steht q für die Ladung, E für die elektrische Feldstärke, B für die magnetische Flussdichte und v für die Geschwindigkeit der Ladungsträger.

Nach einigen Umformungen und unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen elektrischer Feldstärke und Spannung E=U/d,wobeiddieBreitedesLeiterpla¨ttchensistE = U/d, wobei d die Breite des Leiterplättchens ist ergibt sich die Hall-Spannung Formel:

Highlight: U = B · v · d

Diese Formel zeigt, dass die Hall-Spannung von drei Faktoren abhängt:

  1. Der Stärke des Magnetfeldes (B)
  2. Der Geschwindigkeit der Ladungsträger (v)
  3. Der Breite des Leiterplättchens (d)

Beispiel: Eine Hall-Sonde nutzt diesen Effekt, um magnetische Felder zu messen. Je stärker das Magnetfeld, desto größer ist die gemessene Hall-Spannung.

Die Einheit der Hall-Spannung ist Volt (V), wie bei allen elektrischen Spannungen. Die Hall-Konstante, ein materialspezifischer Parameter, kann aus diesen Messungen abgeleitet werden und gibt Aufschluss über die Art und Konzentration der Ladungsträger im Material.

Vocabulary: Die Hall-Konstante ist eine materialspezifische Größe, die Informationen über die Ladungsträger im Leiter liefert.

Der Hall-Effekt hat zahlreiche praktische Anwendungen in der modernen Technologie, von der Messung magnetischer Felder bis hin zur Bestimmung der Ladungsträgerkonzentration in Halbleitern.

Anwendung: Der Hall-Effekt wird in Sensoren zur Positions- und Geschwindigkeitsmessung, in Magnetfeldsensoren und in der Materialcharakterisierung eingesetzt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Hall-Effekt einfach erklärt ein grundlegendes physikalisches Prinzip darstellt, das auf der Wechselwirkung zwischen bewegten elektrischen Ladungen und Magnetfeldern beruht. Seine Entdeckung und Anwendung haben wesentlich zum Verständnis der Festkörperphysik und zur Entwicklung moderner elektronischer Geräte beigetragen.



Wir dachten schon, du fragst nie...

Was ist der Hall-Effekt?

Der Hall-Effekt ist ein physikalisches Phänomen, bei dem in einem stromdurchflossenen Leiter unter Einfluss eines Magnetfelds eine Spannung entsteht. Diese sogenannte Hall-Spannung entsteht, weil bewegte Ladungsträger durch die Lorentzkraft auf eine Seite des Leiters gedrückt werden. Der Hall-Effekt ist besonders wichtig für die Messung von Magnetfeldern und wird in vielen Sensoren eingesetzt.

Wie entsteht die Hall-Spannung?

Die Hall-Spannung entsteht, wenn Ladungsträger in einem Leiter unter Einfluss eines Magnetfelds durch die Lorentzkraft auf eine Seite gedrängt werden. Dadurch bildet sich ein Ladungsunterschied und somit ein elektrisches Feld zwischen den Seiten des Leiters. Die Herleitung der Hall-Spannung basiert auf dem Gleichgewicht zwischen elektrischer Kraft und magnetischer Kraft. Die Ladungsverschiebung hört auf, sobald diese Kräfte gleich groß sind.

Was ist der Unterschied zwischen der Hall-Spannung und normaler elektrischer Spannung?

Die Hall-Spannung entsteht quer zur Stromrichtung und zum Magnetfeld, während normale Spannung in Stromrichtung wirkt. Bei der Hall-Spannung Formel (U = B·v·d) sieht man, dass sie direkt von der Magnetfeldstärke, der Geschwindigkeit der Ladungsträger und der Breite des Leiters abhängt. Eine normale Spannung folgt dagegen dem Ohmschen Gesetz und hängt nicht vom Magnetfeld ab, sondern vom Strom und Widerstand.

Wann würde man den Hall-Effekt in der Praxis anwenden?

Den Hall-Effekt nutzt man vor allem in Sensoren zur Messung von Magnetfeldern oder zur berührungslosen Positionsbestimmung. In einer Hall-Sonde wird der Effekt genutzt, um die Stärke eines Magnetfelds zu messen. Diese Hall-Effekt Anwendung findet sich in vielen Alltagsgeräten wie Smartphones (Kompass), in der Automobilindustrie (Drehzahlmesser, ABS-Sensoren) oder in industriellen Steuerungen, wo Positionen oder Bewegungen ohne mechanischen Kontakt erfasst werden müssen.

Weitere Quellen

  1. Physik Oberstufe: Elektrizitätslehre und Magnetismus von Cornelsen Verlag, 2019, Lehrbuch, Klare Erklärungen zum Hall-Effekt mit Herleitungen und praxisnahen Aufgaben

  2. Metzler Physik SII: Hall-Effekt und seine Anwendungen von Schroedel Verlag, 2020, Lehrbuch, Detaillierte Darstellung der Hall-Spannung mit anschaulichen Skizzen und Berechnungsbeispielen

  3. LEIFI Physik: Hall-Effekt von Joachim Herz Stiftung, Online-Lernportal, Interaktive Erklärungen und Animationen zur Veranschaulichung der Hall-Konstante und Herleitung der Hall-Spannung

  4. Halbleiterphysik: Grundlagen verstehen von Michael Winey, Springer Verlag, 2018, Fachbuch, Behandelt die Hall-Konstante verschiedener Materialien (z.B. Germanium) und Anwendungen des Hall-Effekts in der Technik

Weiter erforschen

  1. Baue einen einfachen Hall-Sensor: Besorge dir einen fertigen Hall-Sensor z.B.KY003oderSS49Ez.B. KY-003 oder SS49E und verbinde ihn mit einem Multimeter, um Magnetfelder in deiner Umgebung zu messen und die Hall-Spannung zu beobachten.

  2. Untersuche die Abhängigkeit der Hall-Spannung von der Stromstärke: Führe ein Experiment durch, bei dem du die Stromstärke variierst und die entsprechende Hall-Spannung misst. Stelle die Ergebnisse grafisch dar und leite die Hall-Konstante deines Materials ab.

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Stefan S

iOS-Nutzer

Diese App ist wirklich super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen [...]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat so viele Möglichkeiten zur Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde sie jedem empfehlen.

Samantha Klich

Android-Nutzerin

Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

Anna

iOS-Nutzerin

Beste App der Welt! Keine Worte, weil sie einfach zu gut ist

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iOS-Nutzer

Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

Android-Nutzer

Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

David K

iOS-Nutzer

Die App ist einfach super! Ich muss nur das Thema in die Suche eingeben und bekomme sofort eine Antwort. Ich muss nicht mehr 10 YouTube-Videos schauen, um etwas zu verstehen, und spare dadurch richtig viel Zeit. Sehr empfehlenswert!

Sudenaz Ocak

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In der Schule war ich echt schlecht in Mathe, aber dank der App bin ich jetzt besser geworden. Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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sehr zuverlässige App, um deine Ideen in Mathe, Englisch und anderen verwandten Themen zu verbessern. bitte nutze diese App, wenn du in bestimmten Bereichen Schwierigkeiten hast, diese App ist dafür der Schlüssel. wünschte, ich hätte früher eine Bewertung geschrieben. und sie ist auch kostenlos, also mach dir darüber keine Sorgen.

Rohan U

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Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

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DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

Elisha

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Diese App ist echt der Hammer. Ich finde Lernen so langweilig, aber diese App macht es so einfach, alles zu organisieren und dann kannst du die kostenlose KI bitten, dich abzufragen, so gut, und du kannst einfach deine eigenen Sachen hochladen. sehr empfehlenswert als jemand, der gerade Probeklausuren schreibt

Paul T

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Physik

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Der Hall-Effekt einfach erklärt: Herleitung, Hall-Spannung, Hall-Konstante und mehr

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Pia Colada

@studygram_dach

Der Hall-Effekt ist ein grundlegendes physikalisches Phänomen, das die Entstehung einer elektrischen Spannung in einem stromdurchflossenen Leiter unter Einfluss eines Magnetfeldes beschreibt. Diese Zusammenfassung erläutert die Herleitung der Hall-Spannung und ihre Bedeutung.

  • Der Hall-Effekt führt zur Entstehung der Hall-Spannung in... Mehr anzeigen

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Der Hall-Effekt: Entstehung und Berechnung der Hall-Spannung

Der Hall-Effekt ist ein faszinierendes physikalisches Phänomen, das auftritt, wenn ein stromdurchflossener Leiter einem Magnetfeld ausgesetzt wird. Dieser Effekt führt zur Entstehung einer messbaren Spannung, der sogenannten Hall-Spannung.

Definition: Der Hall-Effekt beschreibt die Entstehung einer elektrischen Spannung in einem stromdurchflossenen Leiter, der sich in einem Magnetfeld befindet.

Die Entstehung der Hall-Spannung lässt sich wie folgt erklären: Wenn elektrische Ladungsträger durch einen Leiter fließen und dieser gleichzeitig einem Magnetfeld ausgesetzt ist, wirkt auf die bewegten Ladungen eine Kraft, die als Lorentzkraft bezeichnet wird. Diese Kraft drückt die Ladungsträger zu einer Seite des Leiters.

Highlight: Die Lorentzkraft ist die treibende Kraft hinter dem Hall-Effekt und verursacht die Ladungstrennung im Leiter.

Durch diese Ladungsverschiebung entsteht ein Ladungsunterschied zwischen den beiden Seiten des Leiters, was wiederum ein elektrisches Feld erzeugt. Dieser Prozess setzt sich fort, bis das entstehende elektrische Feld stark genug ist, um der Lorentzkraft entgegenzuwirken und ein Gleichgewicht herzustellen.

Für die Berechnung der Hall-Spannung wird ein Gleichgewicht zwischen der elektrischen Kraft und der magnetischen Kraft (Lorentzkraft) angenommen. Dies führt zu der Gleichung:

Formel: F_el = F_magn bzw. q · E = q · B · v

Dabei steht q für die Ladung, E für die elektrische Feldstärke, B für die magnetische Flussdichte und v für die Geschwindigkeit der Ladungsträger.

Nach einigen Umformungen und unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen elektrischer Feldstärke und Spannung E=U/d,wobeiddieBreitedesLeiterpla¨ttchensistE = U/d, wobei d die Breite des Leiterplättchens ist ergibt sich die Hall-Spannung Formel:

Highlight: U = B · v · d

Diese Formel zeigt, dass die Hall-Spannung von drei Faktoren abhängt:

  1. Der Stärke des Magnetfeldes (B)
  2. Der Geschwindigkeit der Ladungsträger (v)
  3. Der Breite des Leiterplättchens (d)

Beispiel: Eine Hall-Sonde nutzt diesen Effekt, um magnetische Felder zu messen. Je stärker das Magnetfeld, desto größer ist die gemessene Hall-Spannung.

Die Einheit der Hall-Spannung ist Volt (V), wie bei allen elektrischen Spannungen. Die Hall-Konstante, ein materialspezifischer Parameter, kann aus diesen Messungen abgeleitet werden und gibt Aufschluss über die Art und Konzentration der Ladungsträger im Material.

Vocabulary: Die Hall-Konstante ist eine materialspezifische Größe, die Informationen über die Ladungsträger im Leiter liefert.

Der Hall-Effekt hat zahlreiche praktische Anwendungen in der modernen Technologie, von der Messung magnetischer Felder bis hin zur Bestimmung der Ladungsträgerkonzentration in Halbleitern.

Anwendung: Der Hall-Effekt wird in Sensoren zur Positions- und Geschwindigkeitsmessung, in Magnetfeldsensoren und in der Materialcharakterisierung eingesetzt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Hall-Effekt einfach erklärt ein grundlegendes physikalisches Prinzip darstellt, das auf der Wechselwirkung zwischen bewegten elektrischen Ladungen und Magnetfeldern beruht. Seine Entdeckung und Anwendung haben wesentlich zum Verständnis der Festkörperphysik und zur Entwicklung moderner elektronischer Geräte beigetragen.

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Was ist der Hall-Effekt?

Der Hall-Effekt ist ein physikalisches Phänomen, bei dem in einem stromdurchflossenen Leiter unter Einfluss eines Magnetfelds eine Spannung entsteht. Diese sogenannte Hall-Spannung entsteht, weil bewegte Ladungsträger durch die Lorentzkraft auf eine Seite des Leiters gedrückt werden. Der Hall-Effekt ist besonders wichtig für die Messung von Magnetfeldern und wird in vielen Sensoren eingesetzt.

Wie entsteht die Hall-Spannung?

Die Hall-Spannung entsteht, wenn Ladungsträger in einem Leiter unter Einfluss eines Magnetfelds durch die Lorentzkraft auf eine Seite gedrängt werden. Dadurch bildet sich ein Ladungsunterschied und somit ein elektrisches Feld zwischen den Seiten des Leiters. Die Herleitung der Hall-Spannung basiert auf dem Gleichgewicht zwischen elektrischer Kraft und magnetischer Kraft. Die Ladungsverschiebung hört auf, sobald diese Kräfte gleich groß sind.

Was ist der Unterschied zwischen der Hall-Spannung und normaler elektrischer Spannung?

Die Hall-Spannung entsteht quer zur Stromrichtung und zum Magnetfeld, während normale Spannung in Stromrichtung wirkt. Bei der Hall-Spannung Formel (U = B·v·d) sieht man, dass sie direkt von der Magnetfeldstärke, der Geschwindigkeit der Ladungsträger und der Breite des Leiters abhängt. Eine normale Spannung folgt dagegen dem Ohmschen Gesetz und hängt nicht vom Magnetfeld ab, sondern vom Strom und Widerstand.

Wann würde man den Hall-Effekt in der Praxis anwenden?

Den Hall-Effekt nutzt man vor allem in Sensoren zur Messung von Magnetfeldern oder zur berührungslosen Positionsbestimmung. In einer Hall-Sonde wird der Effekt genutzt, um die Stärke eines Magnetfelds zu messen. Diese Hall-Effekt Anwendung findet sich in vielen Alltagsgeräten wie Smartphones (Kompass), in der Automobilindustrie (Drehzahlmesser, ABS-Sensoren) oder in industriellen Steuerungen, wo Positionen oder Bewegungen ohne mechanischen Kontakt erfasst werden müssen.

Weitere Quellen

  1. Physik Oberstufe: Elektrizitätslehre und Magnetismus von Cornelsen Verlag, 2019, Lehrbuch, Klare Erklärungen zum Hall-Effekt mit Herleitungen und praxisnahen Aufgaben

  2. Metzler Physik SII: Hall-Effekt und seine Anwendungen von Schroedel Verlag, 2020, Lehrbuch, Detaillierte Darstellung der Hall-Spannung mit anschaulichen Skizzen und Berechnungsbeispielen

  3. LEIFI Physik: Hall-Effekt von Joachim Herz Stiftung, Online-Lernportal, Interaktive Erklärungen und Animationen zur Veranschaulichung der Hall-Konstante und Herleitung der Hall-Spannung

  4. Halbleiterphysik: Grundlagen verstehen von Michael Winey, Springer Verlag, 2018, Fachbuch, Behandelt die Hall-Konstante verschiedener Materialien (z.B. Germanium) und Anwendungen des Hall-Effekts in der Technik

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  1. Baue einen einfachen Hall-Sensor: Besorge dir einen fertigen Hall-Sensor z.B.KY003oderSS49Ez.B. KY-003 oder SS49E und verbinde ihn mit einem Multimeter, um Magnetfelder in deiner Umgebung zu messen und die Hall-Spannung zu beobachten.

  2. Untersuche die Abhängigkeit der Hall-Spannung von der Stromstärke: Führe ein Experiment durch, bei dem du die Stromstärke variierst und die entsprechende Hall-Spannung misst. Stelle die Ergebnisse grafisch dar und leite die Hall-Konstante deines Materials ab.

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Stefan S

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Diese App ist wirklich super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen [...]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat so viele Möglichkeiten zur Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde sie jedem empfehlen.

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Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

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Samantha Klich

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Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

Anna

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Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist ein speziell für Schüler entwickeltes KI-Tool, das mehr als nur Antworten bietet. Basierend auf Millionen von Knowunity-Inhalten liefert er relevante Informationen, personalisierte Lernpläne, Quizze und Inhalte direkt im Chat und passt sich deinem individuellen Lernweg an.

Wo kann ich die Knowunity-App herunterladen?

Du kannst die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

Ist Knowunity wirklich kostenlos?

Genau! Genieße kostenlosen Zugang zu Lerninhalten, vernetze dich mit anderen Schülern und hol dir sofortige Hilfe – alles direkt auf deinem Handy.