Carl Friederich Gauss (1777-1855) es considerado uno de los más grandes matemáticos que jamás haya vivido, y también fue un pionero en el estudio de los campos magnéticos. Desarrolló uno de los primeros dispositivos capaces de medir la fuerza y la dirección de un campo magnético, el magnómetro, y también desarrolló un sistema de unidades para medir el magnetismo. En su honor, la unidad moderna de densidad de flujo magnético o inducción magnética en el sistema CGS (métrico) se llama gauss. En el sistema de medición SI más inclusivo, la unidad básica de flujo magnético es el tesla (llamado así por Nikola Tesla). Un tesla equivale a 10.000 gauss.
Un medidor de gauss es una versión moderna del magnómetro de Gauss. Consiste en una sonda gauss, el propio medidor y un cable para conectarlos, y funciona gracias al efecto Hall, que fue descubierto por Edwin Hall en 1879. Puede medir tanto la intensidad como la dirección de un campo magnético. Utiliza un medidor de gauss para medir campos magnéticos relativamente pequeños. Cuando necesita medir los grandes, usa un medidor de tesla, que es básicamente lo mismo, pero graduado en las unidades de tesla más grandes.
¿Qué es el efecto Hall?
La electricidad y el magnetismo son fenómenos relacionados y un campo magnético puede afectar una corriente eléctrica. Si pasa una corriente a través de un conductor y coloca el conductor en un campo magnético transversal, la fuerza del campo empujará los electrones hacia un lado del conductor. Esta concentración asimétrica de electrones crea un voltaje medible a través del conductor que es directamente proporcional a la fuerza del campo (B) y la corriente (I) e inversamente proporcional a la densidad de carga (n) y al espesor del conductor (D). La relación matemática es:
V = IB / ned
donde e es la carga de un solo electrón.
¿Cómo funciona un medidor de Gauss?
El sensor de gauss es básicamente una sonda Hall y es la parte más importante de un medidor de gauss. Puede ser plano, que es mejor para medir campos magnéticos transversales, o puede ser axial, que mide mejor los campos paralelos a la sonda, como los que existen dentro de un solenoide. Las sondas pueden ser frágiles, especialmente cuando están diseñadas para medir campos pequeños, y a menudo están fortificadas con latón para protegerlas de entornos hostiles.
El medidor envía una corriente de prueba a través de la sonda y el efecto Hall produce un voltaje que luego registra el medidor. Los campos magnéticos rara vez son estáticos y, debido a que el voltaje fluctúa, el medidor generalmente tiene características que congelar la lectura en un valor particular, capturar lecturas y guardarlas, y registrar solo el voltaje más alto detectado. Algunos medidores distinguen entre campos de CC y CA y calculan automáticamente la raíz cuadrada media (RMS) de los campos de CA.
¿Quién necesita un medidor de Gauss?
Los medidores de Gauss son dispositivos útiles, y un electricista que tenga uno puede diagnosticar circuitos mal cableados más fácilmente. De hecho, un probador de voltaje sin contacto detecta el flujo de electricidad por el campo magnético que produce, por lo que es un tipo de medidor de gauss. Puede usar un medidor de gauss para medir la fuerza del campo magnético alrededor de las líneas eléctricas, aunque técnicamente necesitaría un medidor de tesla debido a la fuerza del campo. También puede usar un medidor de gauss para medir la fuerza del campo magnético ambiental en su casa. Este campo cambia según los aparatos que utilice.
Si bien no se han establecido los efectos de los campos magnéticos en la salud, existe alguna evidencia de que la exposición prolongada a campos magnéticos altos puede ser dañina. Si le preocupa esto, necesita herramientas de medición de gauss. Un medidor de gauss le brinda la capacidad de regular la intensidad del campo en su casa.