1 Überblick über die Sensorik

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5 Magnetsensoren
5.1 Halleffekt-Sensoren
5.1.1 Halleffekt
Der Halleffekt wurde 1879 von dem amerikanischen Physiker Edwin Herbert Hall entdeckt.
Er ist eine Konsequenz der Bewegung von Ladungsträgern (Masse m, Ladung
q) unter Einfluß einer magnetischen Induktionsflußdichte B, die durch die Wirkung
der Lorentz-Kraft F B (Band 2, Abschnitt 2.2.3, Band 11, Abschnitt 1.2.3)
bestimmt wird. Das Magnetfeld B wirkt sich nach (1) nur dann auf die Teilchenbewegung
aus, wenn die Geschwindigkeit v eine Komponente senkrecht zu B besitzt.
In diesem Fall führt die allgemeine Lösung der Bewegungsgleichung (1) auf eine Bewegung
der Ladungsträger entlang einer Spiralbahn (Toroidbahn) mit der Richtung der
magnetischen Induktionsflußdichte als Achse (Band 11, Abschnitt 1.2.3, Bild 5.1.1-1b)
Bild 5.1.1-1
Bewegung freier geladener Teilchen in einem Magnetfeld (magnetische Induktionsflußdichte
B): Es wird vorausgesetzt, daß die Bewegung ohne Wechselwirkung
mit anderen Teilchen stattfindet, d.h. sie erfolgt beschleunigt (ballistisch). In Festkörpern
erfolgt die Bewegung in Richtung der wirkenden Kraft, d.h.als Lösung der Vektorgleichung
(4), s. Band 11, Abschnitt 1.2.3 und Bild 5.1.1-2.
a) Richtung der Lorentz-Kraft
b) Spiralförmige Bewegung der Ladungsträger aufgrund der Lorentzkraft