ホール効果を説明している動画 https://youtu.be/qgDBlZEmRTk なのですが1

ホール効果を説明している動画

なのですが1:37位の所でローレンツ力が電子に対して働くと説明しています。ローレンツ力は正電荷に対して働くのではないのでしょうか

No.3 ベストアンサー 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2017/05/02 19:51

ローレンツ力が働く対象は、磁場中で運動する荷電粒子（電気を帯びた粒子）で、正電荷・負電荷ともにローレンツ力を受けます(^^)

一般の金属では、金属内の自由電子が動く事によって電流が流れますので、電流の担い手は電子です。
ですから、普通は電子が流れる（動く）事によって電流が生じる、その電子が受けるローレンツ力が集まって「電磁力」F=IBl になるんですね(◎◎！)

すこし面倒な話になりますが、「半導体」は聞いた事があると思います・・・現代の電子機器を支えている重要な物質ですね(^^)
で、この半導体に少しだけ不純物を混ぜて、「ｎ型半導体」と「ｐ型半導体」が作られます。
この「ｎ型半導体」と「ｐ型半導体」を組み合わせて、半導体部品が作られているんですね(^o^)
なんで、こんな話を出したかというと、これらの半導体は、金属とは違ったメカニズムで電流を流しており、
「ｎ型半導体」は電子が電流の担い手で、「ｐ型半導体」は「ホール」または「正孔」と呼ばれる一種の正電荷が電流の担い手なんですね(◎◎！)
ここで、「ｐ型半導体」の「ホール」は「ホール効果」の「ホール」ではありませんので気をつけて下さいね（「ホール効果」のホールは人名です）。
「ｐ型半導体」のホールは、正確には正電荷とは言えない物なのですが、説明が長くなりますので、ここでは「正電荷」の事だと考えて下さいね<(_ _)>

で、「ホール効果」の問題では、電流の担い手が、電子であるかホールであるかを聞いてくるものがあります。
この時、電流の向きが同じだと、電流の担い手が電子であってもホールであっても、同じ方向にローレンツ力を受けます（フレミングの左手の法則を思い出して下さい）。
でも、電子とホールではプラス・マイナスが違いますので、ローレンツ力によって電流が流れている物の側面に集まってきた電気のプラス・マイナスが異なってくるんです。
で、集まってきた電気のプラス・マイナスを調べる事により、電流の担い手が電子なのか正電荷なのかを判断することが出来るんですね(^^)

つまり、単に導体に電流が流れている場合は電子が電流の担い手、半導体なら調べないと分からないって事です。

アップして頂いた動画ですが、ホール効果の説明では、普通の金属に電流が流れる場合で説明がされており、
したがって、運動している荷電粒子は電子だから、電子にローレンツ力が働きます。
また、「お礼」の方の動画では、正電荷が運動しているので、正電荷にローレンツ力が働く事になります。
ですから、ローレンツ力は正電荷・負電荷ともに働きます・・・違いは、ローレンツ力の向きだけです。

長くなりましたが、また疑問点がありましたら、質問をお願いします(^^)

この回答へのお礼

ありがとうございます！とても、非常によく分かりました！詳しく何度も説明していただき本当にありがとうございました！助かりました

お礼日時：2017/05/02 21:19

No.2 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2017/05/02 17:09

電流の担い手が何かって話ですね(^^)

電流の担い手が電子の場合、電子が動く事によって電流が流れます。
この時、正電荷は無視して構わないのですが、あえて言うなら、正電荷（つまり、金属のイオンなど）は動いていないから、だからローレンツ力は受けないと言うことですね(^^)
ローレンツ力はqvBの式から分かるように、磁場中で電荷が運動しないと働きません(－＿－)・・・まあ、「正電荷は動けないから」でもいいと思いますが・・・

それから、フレミングの左手の法則を使ってローレンツ力の向きを調べる場合は、電荷の運動を電流になおして調べます(◎◎！)
電流の向きは、正電荷が電流の担い手の場合は、正電荷の運動の向きと一致しますが、
負電荷（つまり電子）が電流の担い手の場合、負電荷の運動の向きと電流の向きは逆向きになります(^^)

で、ホール効果の場合、電流の向きが与えられているので、フレミングの左手の法則を単純に使って、ローレンツ力の向きを調べればいいんですね(^o^)
電流の向きが決まっていれば、電流の担い手が正電荷であろうと電子であろうと、ローレンツ力の向きは同じです(◎◎！)
このようにして、ローレンツ力の向きを調べて、f=qvB の式はローレンツ力の大きさを求めるのに使って下さい。
つまり、q,v,B 全て大きさを入れて、f の大きさを求めるとして扱う、という事です(^^)

ホール効果は分かってしまえば単純ですので、頑張って理解してみてください(^^)

不明な点がありましたら、また質問して下さいね(^^v)

この回答へのお礼

ありがとうございます。
ローレンツ力の対象が荷電粒子というのがちょっといまいちわからないです…

例えば最初の質問の動画の場合ですと導体としか書いてありませんがどこで「担い手」を読み取ればいいのでしょうか。

また、
https://youtu.be/rtCshAczp50
この方の別の説明では正電荷がローレンツ力を受けています

「動いている電荷」に対して働くということなのでしょうか。例えば電流は電子の動きなので電子に対して働くという感じで

お礼日時：2017/05/02 19:03

No.1 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2017/05/02 14:24

ローレンツ力は正電荷でも負電荷でも働きますよ(^^)

ローレンツ力とは、荷電粒子が磁場中で運動するときに働く力を指しますので、電荷の正・負は関係ありません(^^;)
・・・”関係ありません”と書きましたが、ローレンツ力が働く向きは正・負が関わってきますので、
教科書などで確認してみて下さい(^o^)

参考になれば幸いです(^^v)

この回答へのお礼

ありがとうございます。うーん…正電荷は動けないから動ける電子だけ力の影響を受けて動くということなのでしょうか

http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ro-renn/r …

ですと、電子なのでF=qvBのqは-になりF=-qvBとなりFも逆になるので左手の法則より親指は手前を向き、その逆で奥に向かい電磁力を受けるのではないでしょうか

お礼日時：2017/05/02 16:37