Carl Friederich Gauss (1777-1855) est considéré comme l'un des plus grands mathématiciens qui aient jamais vécu, et il fut également un pionnier dans l'étude des champs magnétiques. Il a développé l'un des premiers appareils capables de mesurer la force et la direction d'un champ magnétique, le magnétomètre, et il a également développé un système d'unités pour mesurer le magnétisme. En son honneur, l'unité moderne de densité de flux magnétique ou d'induction magnétique dans le système CGS (métrique) est appelée le gauss. Dans le système de mesure SI plus inclusif, l'unité de base du flux magnétique est le tesla (du nom de Nikola Tesla). Une tesla équivaut à 10 000 gauss.
Un gaussmètre est une version moderne du magnétomètre de Gauss. Il se compose d'une sonde de Gauss, du compteur lui-même et d'un câble pour les connecter, et il fonctionne grâce à l'effet Hall, découvert par Edwin Hall en 1879. Il peut mesurer à la fois l'intensité et la direction d'un champ magnétique. Vous utilisez un gaussmètre pour mesurer des champs magnétiques relativement petits. Lorsque vous devez mesurer de grandes unités, vous utilisez un mètre tesla, qui est fondamentalement la même chose, mais gradué dans les plus grandes unités tesla.
Qu'est-ce que l'effet Hall ?
L'électricité et le magnétisme sont des phénomènes liés, et un champ magnétique peut affecter un courant électrique. Si un courant traverse un conducteur et que vous placez le conducteur dans un champ magnétique transversal, la force du champ poussera les électrons d'un côté du conducteur. Cette concentration asymétrique d'électrons crée une tension mesurable à travers le conducteur qui est directement proportionnelle à la intensité du champ (B) et du courant (I) et inversement proportionnelle à la densité de charge (n) et à l'épaisseur du conducteur (ré). La relation mathématique est :
V = IB/ne
où e est la charge d'un seul électron.
Comment fonctionne un gaussmètre ?
Le capteur de Gauss est essentiellement une sonde Hall, et c'est la partie la plus importante d'un gaussmètre. Il peut être plat, ce qui est le mieux pour mesurer les champs magnétiques transversaux, ou il peut être axial, ce qui mesure le mieux les champs parallèles à la sonde, tels que ceux qui existent à l'intérieur d'un solénoïde. Les sondes peuvent être fragiles, en particulier lorsqu'elles sont conçues pour mesurer de petits champs, et elles sont souvent renforcées de laiton pour les protéger des environnements difficiles.
Le compteur envoie un courant de test à travers la sonde et l'effet Hall produit une tension que le compteur enregistre ensuite. Les champs magnétiques sont rarement statiques, et parce que la tension fluctue, le compteur a généralement des caractéristiques qui geler la lecture à une valeur particulière, capturer les lectures et les enregistrer, et enregistrer uniquement la tension la plus élevée détectée. Certains compteurs font la distinction entre les champs CC et CA et calculent automatiquement la moyenne quadratique (RMS) des champs CA.
Qui a besoin d'un gaussmètre ?
Les compteurs de Gauss sont des appareils utiles, et un électricien qui en possède un peut diagnostiquer plus facilement les circuits mal câblés. En fait, un testeur de tension sans contact détecte le flux d'électricité par le champ magnétique qu'il produit, il s'agit donc d'un type de gaussmètre. Vous pouvez utiliser un gaussmètre pour mesurer la force du champ magnétique autour des lignes électriques, bien que techniquement, vous auriez besoin d'un mètre tesla en raison de la force du champ. Vous pouvez également utiliser un gaussmètre pour mesurer la force du champ magnétique ambiant dans votre maison. Ce champ change en fonction des appareils que vous utilisez.
Bien que les effets des champs magnétiques sur la santé ne soient pas établis, il existe certaines preuves qu'une exposition prolongée à des champs magnétiques élevés peut être nocive. Si cela vous préoccupe, vous avez besoin d'outils de mesure de Gauss. Un gaussmètre vous permet de réguler l'intensité du champ dans votre maison.