Ο Carl Friederich Gauss (1777-1855) θεωρείται ένας από τους μεγαλύτερους μαθηματικούς που έζησαν ποτέ και ήταν επίσης πρωτοπόρος στη μελέτη των μαγνητικών πεδίων. Ανέπτυξε μία από τις πρώτες συσκευές ικανές να μετρούν την ισχύ και την κατεύθυνση ενός μαγνητικού πεδίου, το μαγνητόμετρο, και ανέπτυξε επίσης ένα σύστημα μονάδων για τη μέτρηση του μαγνητισμού. Προς τιμήν του, η σύγχρονη μονάδα πυκνότητας μαγνητικής ροής ή μαγνητικής επαγωγής στο σύστημα CGS (μετρικό) ονομάζεται gauss. Στο πιο ολοκληρωμένο σύστημα μέτρησης SI, η βασική μονάδα μαγνητικής ροής είναι η tesla (πήρε το όνομά της από τη Nikola Tesla). Ένα tesla ισούται με 10.000 gauss.
Ο μετρητής Gauss είναι μια σύγχρονη έκδοση του μαγνητόμετρου Gauss. Αποτελείται από έναν αισθητήρα gauss, τον ίδιο τον μετρητή και ένα καλώδιο για τη σύνδεσή τους, και λειτουργεί λόγω του φαινομένου Hall, το οποίο ανακαλύφθηκε από τον Edwin Hall το 1879. Μπορεί να μετρήσει τόσο την ένταση όσο και την κατεύθυνση ενός μαγνητικού πεδίου. Χρησιμοποιείτε μετρητή Gauss για να μετρήσετε σχετικά μικρά μαγνητικά πεδία. Όταν πρέπει να μετρήσετε μεγάλα, χρησιμοποιείτε ένα μετρητή tesla, το οποίο είναι βασικά το ίδιο πράγμα, αλλά βαθμολογείται στις μεγαλύτερες μονάδες tesla.
Τι είναι το Hall Effect;
Ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός είναι φαινόμενα που σχετίζονται και ένα μαγνητικό πεδίο μπορεί να επηρεάσει ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Εάν ένα ρεύμα διέρχεται από έναν αγωγό και τοποθετήσετε τον αγωγό σε ένα εγκάρσιο μαγνητικό πεδίο, η δύναμη του πεδίου θα ωθήσει τα ηλεκτρόνια στη μία πλευρά του αγωγού. Αυτή η ασύμμετρη συγκέντρωση ηλεκτρονίων δημιουργεί μια μετρήσιμη τάση στον αγωγό που είναι ευθέως ανάλογη με την αντοχή του πεδίου (B) και του ρεύματος (I) και αντιστρόφως ανάλογη με την πυκνότητα φορτίου (n) και το πάχος του αγωγού (ρε). Η μαθηματική σχέση είναι:
V = IB / ned
όπου e είναι η φόρτιση ενός μόνο ηλεκτρονίου.
Πώς λειτουργεί ένας μετρητής Gauss;
Ο αισθητήρας gauss είναι βασικά ένας αισθητήρας Hall και είναι το πιο σημαντικό μέρος ενός μετρητή gauss. Μπορεί να είναι επίπεδο, το οποίο είναι καλύτερο για τη μέτρηση εγκάρσιων μαγνητικών πεδίων ή μπορεί να είναι αξονικό, το οποίο μετρά καλύτερα τα πεδία παράλληλα με τον ανιχνευτή, όπως εκείνα που υπάρχουν μέσα σε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Οι ανιχνευτές μπορεί να είναι εύθραυστοι, ειδικά όταν έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση μικρών χωραφιών και συχνά είναι ενισχυμένοι με ορείχαλκο για να τους προστατεύουν από σκληρά περιβάλλοντα.
Ο μετρητής στέλνει ένα ρεύμα δοκιμής μέσω του αισθητήρα και το εφέ Hall παράγει μια τάση την οποία καταγράφει ο μετρητής. Τα μαγνητικά πεδία είναι σπάνια στατικά και επειδή η τάση κυμαίνεται, ο μετρητής έχει συνήθως χαρακτηριστικά που παγώστε την ανάγνωση σε μια συγκεκριμένη τιμή, καταγράψτε τις αναγνώσεις και αποθηκεύστε τις και καταγράψτε μόνο την υψηλότερη τάση εντοπίστηκε. Ορισμένοι μετρητές διακρίνουν μεταξύ πεδίων DC και AC και υπολογίζουν αυτόματα το τετράγωνο μέσου ρίζας (RMS) των πεδίων AC
Ποιος χρειάζεται μετρητή Gauss;
Οι μετρητές Gauss είναι χρήσιμες συσκευές και ένας ηλεκτρολόγος που διαθέτει μπορεί να διαγνώσει πιο εύκολα τα εσφαλμένα κυκλώματα. Στην πραγματικότητα, ένας μετρητής τάσης χωρίς επαφή ανιχνεύει τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας από το μαγνητικό πεδίο που παράγει, οπότε είναι ένας τύπος μετρητή gauss. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν μετρητή gauss για να μετρήσετε την ένταση του μαγνητικού πεδίου γύρω από τα ηλεκτροφόρα καλώδια, αν και τεχνικά θα χρειαστείτε ένα μετρητή tesla λόγω της αντοχής του πεδίου. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε έναν μετρητή Gauss για να μετρήσετε την ένταση του μαγνητικού πεδίου περιβάλλοντος στο σπίτι σας. Αυτό το πεδίο αλλάζει ανάλογα με τις συσκευές που χρησιμοποιείτε.
Ενώ οι επιδράσεις των μαγνητικών πεδίων στην υγεία δεν έχουν τεκμηριωθεί, υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλά μαγνητικά πεδία μπορεί να είναι επιβλαβής. Εάν ανησυχείτε για αυτό, χρειάζεστε εργαλεία μέτρησης gauss. Ένας μετρητής gauss σάς δίνει τη δυνατότητα να ρυθμίσετε την ισχύ του αγρού στο σπίτι σας.
