如果我们把导体或半导体制作成一个厚度为d、截面呈长方形的薄片，如图1. 17所示。在其前后两端面上施加一个电场Ex在没有外加磁场的情况下，电子沿着外加电场Ex的相反方向运动，形成一股沿着电场方向流动的电流I，如图1．17(a)所示。当外加一个垂直于长方形截面的磁场B时，运动着的带电粒子将受到洛伦兹力的作用而向左边偏移，并逐渐在左右两侧面堆积电荷，如图1．17(b)所示。堆积的电荷将产生新的电场，从而使带电粒子在受到洛伦兹力作用的同时，还将受到一个与洛伦兹力方向相反的电场力的作用。随着在左右两侧面上堆积电荷的不断增加，这个新电场力也不断增大。

　　当这个新电场力等于洛伦兹力时，达至0新的稳定状态，带电粒子便不再发生偏移，又恢复到在原先的方向上无偏移地运动，如图1．17(c)所示。然而，外加磁场后的情况不同于无磁场时的情况，这时在左右两侧面间出现了一个新电场EH，这个新电场EH在左右两侧区间内沿着图1 17(d)所示的y方向的线积分值就是出现在左右两侧面上的一个新电压船。这个现象是美国霍普金斯大学的霍尔教授在1879年发现的。

　　因此，这个新的电场被称之为霍尔电场，这个新的电压被称之为霍尔电压或霍尔电动势，导体或半导体在电磁场中出现的这种现象被称之为霍尔效应。

 

 

　　一般而言，在外加电场Ex和外加磁场B等条件相同的情况下，半导体内产生的霍尔效应要显著地大于导体内产生的霍尔效应。因些，我们采用半导体材料来制作成薄片状的霍尔元件。对于图1 .18所示的霍尔元件而言，其霍尔电动势録可以用下式表示

 

 

ζH可由下式求出：

 

　　式中，ζH是霍尔系数(m3／c)；，是控制电流(A)；B是磁感应强度(T)；d是霍尔薄片的厚度(m)；p是霍尔元件所用材料的电阻率(Q．m)；v是霍尔元件所用材料的迁移率【m²／(v.s)】。

 

 

把公式(1．10)的ζH代入公式(1．9)，可以得到

 

 

当磁感应强度B与霍尔元件的平面法线成一夹角0时，其霍尔电动势的数值应为