Driftgeschwindigkeit der freien Elektronen berechnen?

3 Antworten

zu b)

U = U(Hall) 

U = R(h)*I*B/d  II Umformen nach R(h)

U*d/(B*I) = R(h)  II R(h)= Hall-Konstante, d= Dicke

Anschließend gilt für die Hall-Konstante:

R(h) = 1/(n*e) II e= Elementarladung , n= Elektronendichte

Also durch umformen nach n folgt;

n= 1/(R(h)*e)  II U*d/(B*I) = R(h) 

n = 1/[ e* U*d/(B*I) ] 

Damit hättest du schon mal die Elektronendichte des Leiters. 

a)

Und die Driftgeschwindigkeit lässt sich aus einem geeigneten Kraftansatz ermitteln: 

F(e)= E*Q       F(L)=Q*v*B   II Q= Ladung, v= Driftgeschwindigkeit

F(e) = F(L) 

E*Q = QvB   II *1/Q

E = vB         

Dann muss noch für die zwei gegenüberliegenden Seiten, an denen die Hallspannung gemessen werden kann, folgendes gelten: 

Upot = E*b     (b= Breite bzw die Entfernung zwischen beiden Seiten)

Upot = E*b    II E = vB

Upot = Bvb = U(Hall) II v= Geschwindigkeit der Elektronen

Damit hast du eigentlich alles nötige gegeben, um die Driftgeschwindigkeit der Elektronen zu ermitteln.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium der Elektrotechnik (Energie, Automatisierung)

Die Hallspannung ist U = b B v.

Daraus kann man die Driftgeschw. v berechnen (b = 0,02 m).

Die Elektronendichte ist dann n = B J / U e d mit d = 0,001 m.