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霍尔效应的本质是:固体材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。大量的研究揭示:参加材料导电过程的不带负电的电子，还有带正电的空穴。
这里考虑一个简单的设置来说明如下所示的霍尔效应。导电材料或板由电池供电，电流(I)流过它。电压表的一对探头连接到板的侧面，使得在没有磁场的情况下测量的电压为零。当向板上施加磁场使其与电流成直角时，导体中的电流分布会出现一个小电压。该力作用在电流上并将电流聚集到导线或导体的一侧，从而在导体上产生电位差。如果磁场的性反转，则感应电压也会反转穿过板。这种现象就是霍尔效应。霍尔效应是基于外部磁场和移动电荷载流子之间的相互作用，通过磁场作用在移动电子上的侧向力为:F=qvB。
在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜，转动时，反射光与不反射光交替出现，光电传感器相应地间断接收光的反射信号，并输出间断的电信号，再经放大器及整形电路放大整形输出方波信号，由电子数字显示器输出电机的转速。光电池在光电检测和自动控制方面的应用光电池作为光电探测使用时，其基本原理与光敏二管相同，但它们的基本结构和制造工艺不相同。由于光电池工作时不需要外加电压；光电转换效率高，光谱范围宽，频率特性好，噪声低等，它已广泛地用于光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等。