磁場電效應

磁場電效應

磁場電效應( galvanomagnetic effect)是指一個載流的導體或半導體放到磁場中出現的電現象和熱現象。

簡介

磁場電效應(galvanomagnetic effect,magnetoelectric effect)是指載流導體處於磁場中時所發生的物理現象。磁場電效應與熱磁效應緊密相關。這兩種效應都給出有關金屬和半導體的帶結構和導電過程特性的重要知識。設電流密度j對磁場從是橫向的,例如沿x,則觀察到下列橫一橫效應。

主要內容

磁場電效應主要包括以下幾種:

(1)霍爾效應:將通電流的導體置於與電流方向相垂直的磁場中時,將產生一電場(霍爾場)E,E的方向與電流方向和磁場方向相垂直。E=RIH,式中I為電流密度,H為磁場強度,R為霍爾常數。

(2)磁阻效應:對通電的導體或半導體施加磁場時,導體和半導體的電阻將發生變化。普通金屬在室溫下,這種電阻變化為千分之幾,鐵磁性金屬為百分之幾,半導體的磁致電阻要大得多,而且與雜質濃度和溫度有顯著的關係。

(3)厄廷好森效應:通電導體處於與電流方向相垂直的磁場中時,在垂直於電流和磁場的方向上出現溫度落差現象。

(4)能斯脫效應:通電導體處於與電流方向相垂直的磁場中時,在沿電流的方向上出現溫度落差現象。亦稱磁電效應。

化學解釋

在磁場的電化學效應中,電流的獲得是通過磁場電極源源不斷的吸附溶液中的鐵離子來實現的。那么,溶液中的鐵離子應該會越來越少才對,現今大家都知道,溶液中的鐵離子是由另一個不帶磁場的電極上的鐵不斷的分解成鐵離子來實現的,那么,是通過什麼樣的方式使電極上的鐵變成鐵離子並且溶解到溶液中的呢?

在關於磁場的電化學效應的微觀解釋和套用過程中的兩個定性關係中我曾提出可以歸結到微觀粒子由於分子熱運動所形成的碰撞上,下面以硫酸亞鐵為例來具體討論這個問題。

在一個盛著硫酸亞鐵的容器中,放置兩個鐵電極並相隔一定的距離,並且兩個電極用電流表相連。在其中一個電極附近放置一個磁場,那么電流表則會有電流通過的指示。這就是磁場的電化學效應。

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