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Simulation zum Hall-Effekt

Die Animation dient dazu, zu veranschaulichen, wie die Hallspannung entsteht. Dazu habe ich programmiert, dass sich die Teilchen untereinander abstoßen, es gibt eine Zitterbewegung (verursacht durch Kräfte, die bei jedem Berechnungsschritt zufällig neu bestimmt werden), die Coulombkraft bewirkt, dass die Elektronen von links nach rechts gedrückt werden. Damit die Teilchen nicht immer schneller werden, wird eine zur Geschwindigkeit der Teilchen proportionale Bremskraft quasi als Widerstand programmiert. Letztlich wird die Lorentzkraft benötigt. Sie wirkt immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Teilchen.
Mir ist hierbei wichtig, dass es sich bei der Hallspannung und deren Zustandekommen nicht um einen statischen Zustand handelt, sondern dass die Elektronen immer in Bewegung sind und nur aufgrund der Lorentzkraft eine Verschiebung innerhalb des Plättchens hervorgerufen wird. Diese Verschiebung ist im Endeffekt stationär zu nennen.
14.01.2020 Dr. Oliver Michele