Ensimmäinen magnetometri
Kun haluat selvittää magneettikentän voimakkuuden tai suunnan, magnetometri on valitsemasi työkalu. Ne vaihtelevat yksinkertaisesta - voit tehdä sellaisen helposti keittiöösi - monimutkaiseen, ja edistyneemmät laitteet ovat säännöllisiä matkustajia avaruustutkimusmatkoilla. Ensimmäisen magnetometrin loi Carl Friedrich Gauss, jota kutsutaan usein matematiikan prinssiksi ja joka julkaisi paperin vuonna 1833 kuvaillessaan uutta laitetta, jota hän kutsui "magneettimittariksi". Hänen muotoilunsa on hyvin samanlainen kuin alla kuvattu yksinkertainen magnetometri, jonka voit luoda omaan keittiö.
Tyypit
Koska ne ovat erittäin herkkiä, magnetometrejä voidaan käyttää arkeologisten kohteiden, rautasaostumien, haaksirikkojen ja muiden magneettisen allekirjoituksen löytämiseen. Maapallon ympärillä oleva magnetometrien verkko seuraa jatkuvasti aurinkotuulen vähäisiä vaikutuksia maan magneettikenttään ja julkaisee tiedot K-indeksissä (katso Resurssit). Magnetometrejä on kahta perustyyppiä. Skalaariset magnetometrit mittaavat magneettikentän voimakkuutta, kun taas vektori-magnetometrit mittaavat kompassin suuntaa.
Oman luominen
On yksinkertainen vektorimagnetometri, jonka voit tehdä itse. Langasta riippuva tankomagneetti osoittaa aina pohjoiseen; merkitsemällä sen toinen pää, voit havaita pieniä vaihteluita magneettikentän muuttuessa. Lisäämällä peilin ja valon voit suorittaa melko tarkat mittaukset ja havaita magneettisten myrskyjen vaikutukset (täydelliset ohjeet ovat Suntrek-linkissä Resurssit).
Hall-vaikutus
Monimutkaisemmissa magnetometreissä, kuten avaruusaluksilla, käytetään erilaisia menetelmiä magneettikentän voimakkuuden ja ilmaisun havaitsemiseksi. Yleisimpiä magnetometrejä kutsutaan Solid-State Hall Effect -antureiksi. Nämä anturit käyttävät sähkövirran ominaisuuksia, joihin magneettikentän läsnäolo vaikuttaa, joka ei ole samansuuntainen virran suunnan kanssa. Kun läsnä on magneettikenttä, virrassa olevat elektronit (tai niiden vastakkaiset, elektronireikät tai molemmat) kerääntyvät johtavan materiaalin toiselle puolelle. Kun sitä ei ole, elektronit tai reiät kulkevat periaatteessa suoralla linjalla. Tapa, jolla magneettikenttä vaikuttaa elektronien tai reikien liikkeeseen, voidaan mitata ja käyttää magneettikentän suunnan määrittämiseen. Hall-efektianturit tuottavat myös jännitteen, joka on verrannollinen magneettikentän voimakkuuteen, mikä tekee niistä sekä vektori- että skalaarimagnetometrit.
Magnetometrit jokapäiväisessä elämässä
Havaitsemme usein magnetometrejä jokapäiväisessä elämässämme, vaikka et ehkä tiedäkään sitä, metallinilmaisimien muodossa. Aarteenmetsästäjien ja harrastajien käyttämät kädessä pidettävät metallinilmaisimet käyttävät Hall-tehostetta metalliesineiden löytämiseen. Vaihesiirtona tunnetun ilmiön avulla ilmaisimet voivat erottaa metallit mittaamalla kohteen vastuksen tai induktanssin (johtokyvyn).