霍尔元件电阻计算公式，霍尔效应公式推导例子

电阻计算的公式：

（1）R=ρL/S (这当中，ρ表示电阻的电阻率是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积)　

（2）定义式：R=U/I

（3）串联电路中的总电阻：R=R1+R2+R3+……+Rn

（4）并联电路中的总电阻：1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn

（5）通过电功率求电阻：R=U²/P；R=P/I²

说明：

物理学中，电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不一样的导体，电阻大多数情况下不一样，电阻是导体本身的一种特性。

霍尔效应公式推导：

设载流子的电荷量为q，沿电流方向定向运动的平均速率为v，单位体积内自由移动的载流子数为n，垂直电流方向导体板的横向宽度为a，

则电流的微观表达式为I=nqadv （1）载流子在磁场中受到的洛伦兹力f=qvB载流子在洛伦兹力作用下侧移，两个侧面产生电势差载流子受到的电场力为 F=qU(H)/a当达到稳定状态时洛伦兹力与电场力平衡，其实就是常说的qvB=qU(H)/a （2）由（1）（2）式得 U(H)=IB/(nqd)（3） 式中的nq与导体的材料相关,针对确定的导体，nq是常数。令 k=1/(nq) 则上式可写为 U(H)=kIB/d （4）

推导过程： 方便起见，假设导体为一个长方体，长度分别是a、b、d，磁场垂直ab平面。电流经过ad，电流I = nqv(ad)，n为电荷密度。设霍尔电压为VH，导体沿霍尔电压方向的电场为VH / a。设磁感应强度为B。 洛伦兹力 F=qE+qvB/c(Gauss 单位制) 电荷在横向受力为零时不可以再出现横向偏转，结果电流在磁场作用下在器件的两个侧面产生了稳定的异号电荷堆积以此形成横向霍尔电场 由实验可测出 E= UH/W 定义霍尔电阻为 RH= UH/I =EW/jW= E/j j = q n v RH=-vB/c /(qn v)=- B/(qnc) UH=RH I= -B I /(q n c)

霍尔效应该从实质来说是运动的带点粒子在磁场中受洛伦兹力作用而导致的偏转。这当中由fm=qvb和fe=qEh得Eh=vB。

Eh=Uh/b 得Uh=Ehb=vBb。Is=dQ/dt=nedV/dt=nedbv。

Uh=IsB/ned，Uh=RhIsB/d得Uh=KhIsB。

假设已知霍尔片得灵敏度Kh，只要分别测出霍尔电压Vh和工作电流Is，完全就能够计算出磁场B的大小，即B=Uh/Kh*Is。这为利用霍尔效应测磁场的原理。在一定的外磁场B中，假设已知霍尔片的灵敏度Kh，只要测出霍尔电压Vh，完全就能够计算出通过霍尔元件的工作电流Is，即Is=Uh/Kh*B。这为利用霍尔效应检测电流的原理。

参数值：应变式的拉力传感器在直接电压激励条件下，输出的信号是mv级的电压信号。这个应变片的电阻变化通过惠斯通全桥电路的放大输出信号。原则上，这个信号在特定的条件下（固定的传感器灵敏度S固定、固定的供电电压）与受到的有效拉力成正比。

值：线性型霍尔元件中，从原理上看，由VH=KHIB变为VH=KHB，单位变为mV/G，这个时候灵敏度大多数情况下在1~5mV/G 左右。

简单一点，传感器原始输出是mV/V信号。就是测电阻输出。量程10KG的传感器，受到5KG力时候，就是输出10MV/V，传感器空载时是0MV/V，这个MV是传感器的输出信号，V的传感器的激励电压。

传感器空载时会有一点漂移大约是0.02MV/V。标准是的0.0000MV/V ，满量程标准的，2.0000MV/V，也会有点漂移。

d*b是横截面积s,假设每个电子的速度V,v*s*n=I,

可以得出V=I/(s*n)

按照霍尔效应有e*V*B=E*e(洛伦兹力等于电场力)

电势差Vh=E*b得出Vh=I*B*b/(s*n)

霍尔元件的灵敏度的计算：当霍尔电场力与洛伦兹力平衡时，霍尔片中载流子不可以再迁移，霍尔片上下两个平面间会形成霍尔电压，且霍尔电压与电场强度成正比，流过器件的霍尔电流与电子定向运动速度成正比，则U=KrIsB，这当中K为比例系数，即霍尔元件的灵敏度，即Kr=U/IsB。霍尔元件是一种半导体磁电器件，它是利用霍尔效应来进行工作的。早在1879年大家就在金属中发现了霍尔

√ 霍尔元件灵敏度他们当中的单位换算 - 在磁场不太强时,霍尔电势差UH与激励电流I和磁感应强度B的乘积成正比,与霍尔片的厚度b成反比,即UH =RH*I*B/b,式中的RH称为霍尔系数.磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,出现横向电位差的物理情况.金属的霍尔效应是...

√ 大多数情况下来说霍尔元件灵敏度KH为多少 - 从原理看:vh=khib kh称为灵敏度.单位为mv/(ma.g) 实质上的霍尔元件,一般分为开关型或线性型两种,开关型大多数情况下不标称灵敏度.线性型一般电流i由内部电路决定.因为这个原因,灵敏度的定义出现了变化.vh=khb.单位变为mv/g 大多数情况下在1~5mv/g,假设供电电流为10ma,也可以转变为:kh=0.1~0.5mv/(ma.g)

由UH=KHBIs,得KH=UH/BIs,可加一定值的B，作UH—Is特性曲线，得斜率UH/Is乘以1/B就可以的霍尔元件灵敏度KH。在这上面公式字符不听使唤，写时注意下标。

im和b的平方成正比。其实就是常说的说im=kbb。霍尔效应测磁场实验B，可以通过公式B=Uh/KIh得出。霍尔效应该从实质来说是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而导致的偏转所出现的。

当带电粒子（电子或空穴）被管束在固体材料中，这样的偏转就致使在垂直于电流和磁场的方向上出现正负电荷的累积，以此形成附加的横向电场。

若在方向通以电流，在方向（垂直纸面向外）加磁场，则在方向即试样、电极两侧就启动累积异号电荷而出现对应的附加电场。

电场的指向主要还是看试样的导电类型。明显，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移的。

霍尔效应用公式表示为：E=KBIcosθ。E为霍尔效应电压，单位为伏特（V）；I是霍尔器件的工作电流，单位为安培（A）；B是外部磁场的磁感应强度，单位为特斯拉（T）θ为I与B的垂直的视角的偏差，单位可以是的视角（°）或弧度（rad）。K为霍尔器件的灵敏度是常数；其单位为：V/(A.T)。大多数情况下开关型的霍尔灵敏度是指原件本身的磁开启和关闭点，表示的单位大大多是两种，高斯（Gauss）与毫特斯拉（mT），10Gauss=1mT线性霍尔的灵敏度是指单位磁场变化时其输出电压的变化，大多数情况下用毫伏/高斯（mV/Gauss）或者毫伏/毫特斯拉（mV/mT）表示，换算参照开关型