ホール効果

質問

ホール効果とは、ローレンツ力により電荷の偏りができ、その結果、静電場ができる。そしてローレンツ力とクーロン力がつりあった時、電荷の移動が止む。と教科書に書いてあります。
(1)電荷が移動が止むということは電流が流れなくなるということです。
(2)磁場に垂直なレールの上を導体棒を一定の速さで動かし、回路の電流を求めたりする問題がよくあるのですが、そのときの誘導起電力はローレンツ力＝クーロン力を使って出しますよね？つまりそれは電荷の移動が止んでいる状態であり、すなわち電流＝０になるはずです。

今まではこんなこと考えずに問題を解いてきたのですが、気になったので投稿しました。(1)、(2)の考え方のどこが間違っているか指摘していただきたいです。お願いします。

回答No.1

yokkun831

ホール効果の場合は，電流中の電子（または正孔）が磁場からローレンツ力を受けて，電流および磁場に垂直な方向に電荷の偏りができて検出される電位差によって，キャリア（電流の担い手）の正負や磁場の強さを測定できるわけですね。

>ローレンツ力とクーロン力がつりあった時、電荷の移動が止む。

の「電荷の移動が止む」のは，あくまで電流と磁場に垂直な方向のことです。この方向には電位差が生じても，電荷が導体（半導体）に出入りするところがないので，電荷は行き止まりになり，クーロン力とローレンツ力がつりあったところで偏りが増減せずに止まるという意味で，もちろん初めからあった電流はそのまま流れていることはいうまでもありません。

一方，導体棒に流れる誘導電流の場合は，ローレンツ力が働く方向に電荷が出入りするレールがあり，全体として回路を構成していますから，電流が流れるのです。ご存知と思いますが，ホール効果の場合の電流は，導体棒ぐるみでの電子の運動にあたります。