ESFZ – Erlanger SchülerForschungsZentrum für Bayern

Beweis des Halleffekts und Bau einer Hall-Sonde

Befindet sich ein stromdurchflossenes Metallplättchen in einem homogenen Magnetfeld, dann baut sich senkrecht sowohl zum Stromfluss als auch zur Magnetfeldrichtung über der Metallplatte eine Spannung auf, die man Hall-Spannung nennt. Das Ziel des Projekts ist, den Effekt mit Experimenten zu veranschaulichen (dabei eine bereits aufgebaute Hall-Sonde aus Germanium) und dann eine Hall-Sonde selber zu bauen. Dazu wird vor allem Kupfer verwendet, was schließlich wegen einer zu kleinen Hall-Konstanten nicht zu sinnvollen Messungen geführt hat. Da ein starkes Magnetfeld für die Entstehung der Hall-Spannung sehr wichtig ist, werden sowohl Spulen unterschiedlicher Formen als auch Magneten, die eine magnetische Flussdichte von 15 mT bis 0,46 Tesla besitzen, verwendet. Am Ende zeigt uns das Ergebnis, dass die selbstgebaute Hall-Sonde aus Kupfer oder Aluminium eine Spannung von 2 × 10-5 mV erzeugen kann (durch die Berechnung). Diese ist so klein, dass das Messgerät diese gar nicht erkennen kann. Aber obwohl der Bau einer Hall-Sonde nicht gelungen ist, wurde mir nach dem Projekt bewusst, dass die Praxis viel komplizierter als die Theorie sein kann.

Shirley Zhen