تويت
اثر هول
Hall effect - Effet Hall
أثر هول
يطلق مصطلح أثر هول Hall effect على ظاهرة تغير الحقل الكهربائي electric field داخل المادة نتيجة لتأثير حقل التحريض induction المغنطيسي فيها. ذلك لأن تطبيق حقل كهربائي
على مادة ناقلة (موصلة) أو نصف ناقلة يؤدي إلى مرور تيار كهربائي فيها كثافته 
. فإذا طُبق على المادة، إضافة إلى ذلك، حقلٌ مغنطيسي 
ظهر فيها حقل كهربائي ثانٍ 
عمودي على كل من و يرتبط معهما بالعلاقة.
ما بين القوسين هو جداء متجهي vectorial والحرف الذي تعلوه الإشارة (→) هو متجه vector. ويكون: Ey=R.B.J إذا كان عمودياً على . وتدعى R ثابتة هول، وهي المميِّز الأساسي لأثر هول. وتصف العلاقة السابقة أثر هول في النواقل المتماثلة المناحي isotrop الموضوعة في حقل مغنطيسي ضعيف، أما في الحالات الأخرى فتكون الأمور أكثر تعقيداً. وقد اكتشف هذا الأثر الفيزيائي الأميركي إدوين هربرت هول Edwin Herbert Hall عام 1879.
وتستند أبسط نظرية مجهرية microscopic لأثر هول إلى فكرة حوامل الشحنات الحرة التي يمكن أن تكون إما سالبة الشحنة الكهربائية (إلكترونات) أو موجبة الشحنة الكهربائية (ثقوباً holes، يكافئ كل ثقب فيها شحنة موجبة ناتجة عن غياب إلكترون واحد)، فإذا افترض وجود أحد هذين النوعين فقط في الناقل، وليكن الإلكترونات، فإن كثافة التيار المار فيه بتطبيق الحقل الكهربائي Ex بين طرفيه هي:
حيث: «-q» هي شحنة الإلكترون، و«v» سرعته في منحى الحقل، أما «n» فهو تركيز الإلكترونات، أي عددها في واحدة الحجم، ويعبَّر عن السرعة «v» بدلالة ما يسمى حركية mobility الإلكترونات µ بوساطة العلاقة:
ويؤدي تطبيق الحقل المغنطيسي إلى تأثير قوة مغنطيسية 
(قوة لورِنْتس Lorentz) في هذه الإلكترونات في المنحى العمودي على كل من 
:
وتحرف هذه القوة الإلكترونات وفق المحور Y فتشحن الوجه هـ و ز ح، من الصفيحة التي يمر فيها التيار،سلباً (الشكل – 1)، مما يؤدي إلى نشوء شحنات معاكسة (موجبة) على الوجه المقابل أ ب ج د، فيظهر حقل كهربائي Ey بين هذين الوجهين يؤثر في الإلكترونات بالقوة:
وهي قوة تعاكس القوة f وسرعان ما يؤدي تراكم الشحنات على الوجهين المتقابلين إلى تزايد القوة 
التي ما تلبث أن تعادل القوة 
فتصبح محصلة القوتين المؤثرتين على الإلكترونات وفق المحور y معدومة، مما يجعل حركتها تعود موازية للحقل Ex كما كانت قبل تطبيق B.
وتستعمل لقياس أثر هول عادة، صفيحة مستوية يكون طولها l كبيراً مقارنة بعرضها a وثخنها b. فإذا مرَّ في الصفيحة تيار كهربائي شدته I = j.a.b وفق المنحى x، وطُبِّق حقل مغنطيسي عمودي على وجه الصفيح الكبير ظهر حقل هول وفق المنحى y، ويقاس عندئذ التوتر (tension) UH بين الوجهين الضيقين (أ ب ج د) و(هـ و ز ح)، فيُرى أنه يساوي 
ويدعى توتر هول.
ثابتة هول
يؤدي تعادل القوتين في العلاقتين (4) و(5) إلى Ey= vB، فإذا أُخذت العلاقة (2) بالحسبان كان:
ولدى مقارنة العلاقة (6) بالعلاقة (1) ينتج أن ثابتة هول R هي:
Hall effect - Effet Hall
أثر هول
يطلق مصطلح أثر هول Hall effect على ظاهرة تغير الحقل الكهربائي electric field داخل المادة نتيجة لتأثير حقل التحريض induction المغنطيسي فيها. ذلك لأن تطبيق حقل كهربائي
على مادة ناقلة (موصلة) أو نصف ناقلة يؤدي إلى مرور تيار كهربائي فيها كثافته . فإذا طُبق على المادة، إضافة إلى ذلك، حقلٌ مغنطيسي ظهر فيها حقل كهربائي ثانٍ عمودي على كل من و يرتبط معهما بالعلاقة.ما بين القوسين هو جداء متجهي vectorial والحرف الذي تعلوه الإشارة (→) هو متجه vector. ويكون: Ey=R.B.J إذا كان
عمودياً على . وتدعى R ثابتة هول، وهي المميِّز الأساسي لأثر هول. وتصف العلاقة السابقة أثر هول في النواقل المتماثلة المناحي isotrop الموضوعة في حقل مغنطيسي ضعيف، أما في الحالات الأخرى فتكون الأمور أكثر تعقيداً. وقد اكتشف هذا الأثر الفيزيائي الأميركي إدوين هربرت هول Edwin Herbert Hall عام 1879.وتستند أبسط نظرية مجهرية microscopic لأثر هول إلى فكرة حوامل الشحنات الحرة التي يمكن أن تكون إما سالبة الشحنة الكهربائية (إلكترونات) أو موجبة الشحنة الكهربائية (ثقوباً holes، يكافئ كل ثقب فيها شحنة موجبة ناتجة عن غياب إلكترون واحد)، فإذا افترض وجود أحد هذين النوعين فقط في الناقل، وليكن الإلكترونات، فإن كثافة التيار المار فيه بتطبيق الحقل الكهربائي Ex بين طرفيه هي:
| J=qvn | (2) |
 |
(3) |
إلى تأثير قوة مغنطيسية (قوة لورِنْتس Lorentz) في هذه الإلكترونات في المنحى العمودي على كل من :  |
(4) |
 |
| الشكل 1 |
 |
(5) |
التي ما تلبث أن تعادل القوة فتصبح محصلة القوتين المؤثرتين على الإلكترونات وفق المحور y معدومة، مما يجعل حركتها تعود موازية للحقل Ex كما كانت قبل تطبيق B.وتستعمل لقياس أثر هول عادة، صفيحة مستوية يكون طولها l كبيراً مقارنة بعرضها a وثخنها b. فإذا مرَّ في الصفيحة تيار كهربائي شدته I = j.a.b وفق المنحى x، وطُبِّق حقل مغنطيسي عمودي على وجه الصفيح الكبير ظهر حقل هول
وفق المنحى y، ويقاس عندئذ التوتر (tension) UH بين الوجهين الضيقين (أ ب ج د) و(هـ و ز ح)، فيُرى أنه يساوي ويدعى توتر هول.ثابتة هول
يؤدي تعادل القوتين في العلاقتين (4) و(5) إلى Ey= vB، فإذا أُخذت العلاقة (2) بالحسبان كان:
 |
(6) |
 |
(7) |