On considère un parallélépipède (dimensions L x l x e) de matériau semi-conducteur traversé par un courant I. Les électrodes qui amènent le courant ont pour surface S = l.e;
Si on place cette cellule dans un champ magnétique B normal à I, on constate l'apparition d'un champ électrique dans une direction normale à la fois à I et à B.
On suppose que les porteurs majoritaires sont des électrons et qu'ils sont beaucoup plus nombreux que les minoritaires.
Un électron se déplaçant à la vitesse V est soumis à la force de Laplace F_L = q.V ^ B.
Comme la largeur de la cellule est limitée, il y a accumulation de charges sur la surface L. e et apparition d'un champ électrique (champ de Hall) E = − V ^ B qui crée une force opposée à la force de Laplace F_H = − q.V ^ B.
Soit J = I / ( l . e ) = I / S la densité de courant dans la cellule. Si la densité des porteurs est n, on a J  = n . q . V.
En posant R_H = 1 / n.q, on tire E_H = R_H. J ^ B.
Les grandeurs mesurables simplement sont I et la tension de Hall V_H = |E_H | . e.
Si B est normal à la cellule on tire V_H = R_H. I . B / e.
Si les porteurs majoritaires sont des trous le champ de Hall est de sens opposé.
Si les nombres des porteurs majoritaires et minoritaires ne sont pas très différents leurs nombres et leurs mobilités interviennent dans l'expression de R_H.
En réalité, il y a un couplage entre le mouvement des porteurs et les atomes du réseau et le calcul de R_H est assez complexe.
La fréquence d'utilisation n'est limitée que par le temps mis pour atteindre le régime permanent.

Matériaux utilisés : Comme la constante de Hall est inversement proportionnelle à la densité des porteurs elle est beaucoup plus grande dans les semi-conducteurs que dans les métaux.
Les matériaux sont surtout choisis en fonction de la stabilité de R_H avec la température. 
Les plus utilisés sont SbIn (R_H = 2,410^-4 m³C), AsIn (R_H = 10^-4 m³C) .

Utilisations : Mesures d'angles, capteur de position en liaison avec un aimant.
Mesure de champs d'induction magnétique, mesure de courant, détecteur de métaux.
Multiplicateur analogique.

Principe d'un wattmètre :
On place une sonde de Hall dans l'entrefer d'un tore non saturé. Un champ magnétique est crée dans le tore par le courant à mesurer. B = k₁ . I . sin(ω.t + φ).
La tension V est appliquée à la sonde en série avec une grande résistance.
Le courant qui traverse la sonde est donc i = k₂. V .sin(ω.t ). Celle-ci est placée dans l'entrefer.
La tension de Hall est donc V_H = R_H. k₁. k₂. V. I.  sin(ω.t ). sin(ω.t + φ) = ½.R_H. k₁. k₂. V. I.[cos( φ) - cos(2.ω.t + φ].
Le terme en 2.ω.t est éliminé au moyen d'un filtre passe-bas. La tension de Hall (signal continu) est donc proportionnelle à la puissance active.

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Utilisation :
Case "Principe" : Le programme présente le schéma de principe d'un capteur à effet Hall.
Agir sur les sliders pour modifier les paramètres I, B et e.
Calculer la constante de Hall du capteur utilisé. Attention aux unités.

Case "Mesure de B" : Le programme présente le schéma d'une mesure d'induction au moyen d'un teslamètre à effet Hall.
On utilise deux bobines de 100 spires chacune en position de Helmoltz.  La sonde de Hall est placée au centre du dispositif.
Montrer qu'en ce point l'induction est donnée par la relation B = 8.µ₀.N.I / R.5^3/2.
Vérifier les indications données par le teslamètre. Attention aux unités