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87
0
Pia Colada
3.9.2025
Physik
Der Hall-Effekt
3.087
•
3. Sept. 2025
•
Pia Colada
@studygram_dach
Der Hall-Effekt ist ein grundlegendes physikalisches Phänomen, das die Entstehung... Mehr anzeigen
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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, 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:
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.
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.
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.
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.
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.
Physik Oberstufe: Elektrizitätslehre und Magnetismus von Cornelsen Verlag, 2019, Lehrbuch, Klare Erklärungen zum Hall-Effekt mit Herleitungen und praxisnahen Aufgaben
Metzler Physik SII: Hall-Effekt und seine Anwendungen von Schroedel Verlag, 2020, Lehrbuch, Detaillierte Darstellung der Hall-Spannung mit anschaulichen Skizzen und Berechnungsbeispielen
LEIFI Physik: Hall-Effekt von Joachim Herz Stiftung, Online-Lernportal, Interaktive Erklärungen und Animationen zur Veranschaulichung der Hall-Konstante und Herleitung der Hall-Spannung
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
Baue einen einfachen Hall-Sensor: Besorge dir einen fertigen Hall-Sensor (z.B. KY-003 oder SS49E) und verbinde ihn mit einem Multimeter, um Magnetfelder in deiner Umgebung zu messen und die Hall-Spannung zu beobachten.
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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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
iOS user
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Stefan S
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Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.
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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.
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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, 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:
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.
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.
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.
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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.
Physik Oberstufe: Elektrizitätslehre und Magnetismus von Cornelsen Verlag, 2019, Lehrbuch, Klare Erklärungen zum Hall-Effekt mit Herleitungen und praxisnahen Aufgaben
Metzler Physik SII: Hall-Effekt und seine Anwendungen von Schroedel Verlag, 2020, Lehrbuch, Detaillierte Darstellung der Hall-Spannung mit anschaulichen Skizzen und Berechnungsbeispielen
LEIFI Physik: Hall-Effekt von Joachim Herz Stiftung, Online-Lernportal, Interaktive Erklärungen und Animationen zur Veranschaulichung der Hall-Konstante und Herleitung der Hall-Spannung
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Stefan S
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Samantha Klich
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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
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Lena M
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Julia S
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Marcus B
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Sarah L
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Hans T
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