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ELECTROMAGNETISME - Magnétisme
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Effet HALL
1. Expérience de Hall
L’histoire remonte à 1879 lorsque le physicien américain Edwin Herbert Hall, étudiant en
thèse du professeur Rowland de l'université Johns Hopkins de Baltimore, plaça une feuille d’or
dans un champ magnétique et lui appliqua un courant électrique.
Il observa alors une tension perpendiculaire à la direction du courant et à celle du champ
magnétique. Cette tension transverse, dite tension de Hall VH , résulte de la force de Lorentz
FL qui dévie la trajectoire des électrons vers un bord de la feuille, entraînant une accumulation
de charges négatives sur ce bord, un excès de charges positives sur l’autre bord, et l’apparition
d’un champ électrique
E
.

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Semi-conducteur
de type P (les
porteurs de
charges sont des
trous chargés
« + »)
Semi-conducteur
de type n (les
porteurs de
charges sont des
électrons chargés
« - »)
2. Formule de description de l’effet Hall
Si un courant Io traverse un barreau en matériau conducteur ou semi-conducteur,
et
Si un champ magnétique d'induction B est appliqué perpendiculairement au sens de passage du
courant,
Alors : une tension VH, proportionnelle au champ magnétique et au courant I0, apparaît sur les
faces latérales du barreau.

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H H 0
V K B I  
KH: constante de Hall, dépend du matériau utilisé
La Constante de HALL étant inversement proportionnelle à la densité des porteurs, la tension
de HALL est beaucoup plus importante dans les semi-conducteurs que dans les métaux.
3. Quelques applications de l’effet HALL
La tension de Hall VH, présente un grand intérêt dans la caractérisation des semi-
conducteurs au cours de leur élaboration. La mesure de VH donne en effet accès aux
paramètres principaux d’un semi-conducteur, à savoir :
 la nature des porteurs (électrons ou trous),
 leur densité n et
 leur mobilité, µ.
L'Effet Hall possède des utilisations dans des domaines variés et très différents.
Par exemple, il est utilisé dans :
 les gauss-mètres,
 les ampèremètres,
 les wattmètres,
 les moteurs à courant continu,
 les multimètres analogiques,
 les compas magnétiques et de nombreux autres instruments et dispositifs.