物理基礎【電磁気】補講『ホール効果』の講義内容に関連する演習問題です。
講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。
問題
以下の図のように,3辺の長さがL,4L,6Lの直方体の半導体を水平に置き,鉛直下向きに磁束密度Bの一様な磁場をかけた。
この半導体に一定の電流Iを流したときに生じる現象について,以下の各問に答えよ。
ただし,半導体中のキャリアは速さvで運動しているものとし,単位体積あたりのキャリアの数をn,電子の電気量を−eとする。
[Level.1]
電流を流すと図中のPとQの間に電位差が生じ,Pのほうが高電位であった。
この半導体はn型,p型のどちらか。
[Level.2]
PQ間の電位差Vを求めよ。
[Level.3]
VはIに比例する(V=kI)。 この比例定数kを求めよ。
この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。
答え
[Level.1]
p型
[Level.2]
V=4vBL
[Level.3]
\(k=\frac{B}{enL}\)