मैग्नेटोमीटर कैसे काम करता है?

जब आप चुंबकीय क्षेत्र की ताकत या दिशा का पता लगाना चाहते हैं, तो मैग्नेटोमीटर आपकी पसंद का उपकरण है। वे सरल से लेकर - आप अपनी रसोई में आसानी से बना सकते हैं - जटिल तक, और अधिक उन्नत उपकरण अंतरिक्ष अन्वेषण मिशन पर नियमित यात्री हैं। पहला मैग्नेटोमीटर कार्ल फ्रेडरिक गॉस द्वारा बनाया गया था, जिन्हें अक्सर "गणित का राजकुमार" कहा जाता है और जिन्होंने 1833 में एक पेपर प्रकाशित किया था। एक नए उपकरण का वर्णन करते हुए उन्होंने "मैग्नोमीटर" कहा। उसका डिज़ाइन नीचे वर्णित साधारण मैग्नेटोमीटर से बहुत मिलता-जुलता है, जिसे आप अपने में बना सकते हैं रसोई

क्योंकि वे बहुत संवेदनशील होते हैं, मैग्नेटोमीटर का उपयोग पुरातात्विक स्थलों, लोहे के भंडार, जहाजों और अन्य चीजों को खोजने के लिए किया जा सकता है जिनमें चुंबकीय हस्ताक्षर होते हैं। पृथ्वी के चारों ओर मैग्नेटोमीटर का एक नेटवर्क लगातार पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र पर सौर हवा के सूक्ष्म प्रभावों की निगरानी करता है और के-इंडेक्स पर डेटा प्रकाशित करता है (संसाधन देखें)। दो बुनियादी प्रकार के मैग्नेटोमीटर हैं। स्केलर मैग्नेटोमीटर एक चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को मापते हैं, जबकि वेक्टर मैग्नेटोमीटर कंपास दिशा को मापते हैं।

एक साधारण वेक्टर मैग्नेटोमीटर है जिसे आप स्वयं बना सकते हैं। एक धागे से लटका हुआ छड़ चुंबक हमेशा उत्तर की ओर इशारा करेगा; इसके एक छोर को चिह्नित करके, आप चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के रूप में छोटे बदलाव देख सकते हैं। एक दर्पण और प्रकाश जोड़कर, आप काफी सटीक माप ले सकते हैं और चुंबकीय तूफानों के प्रभावों का पता लगा सकते हैं (पूर्ण निर्देशों के लिए, संसाधन में सनट्रेक लिंक देखें)।

अधिक जटिल मैग्नेटोमीटर, जैसे कि अंतरिक्ष यान पर उपयोग किए जाने वाले, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और पता लगाने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करते हैं। सबसे आम मैग्नेटोमीटर को सॉलिड-स्टेट हॉल इफेक्ट सेंसर कहा जाता है। ये सेंसर विद्युत प्रवाह के गुणों का उपयोग करते हैं जो चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति से प्रभावित होते हैं जो वर्तमान की दिशा के समानांतर नहीं चलते हैं। जब एक चुंबकीय क्षेत्र मौजूद होता है, तो वर्तमान में इलेक्ट्रॉन (या उनके विपरीत, इलेक्ट्रॉन छेद, या दोनों) प्रवाहकीय सामग्री के एक तरफ इकट्ठा होते हैं। जब यह अनुपस्थित होता है, तो इलेक्ट्रॉन या छिद्र मूल रूप से सीधी रेखा में चलते हैं। जिस तरह से चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों या छिद्रों की गति को प्रभावित करता है, उसे मापा जा सकता है और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। हॉल इफेक्ट सेंसर भी एक वोल्टेज उत्पन्न करते हैं जो चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के समानुपाती होता है, जिससे वे वेक्टर और स्केलर मैग्नेटोमीटर दोनों बन जाते हैं।

हम अक्सर अपने दैनिक जीवन में मैग्नेटोमीटर का सामना करते हैं, हालांकि आप इसे मेटल डिटेक्टरों के रूप में नहीं जानते होंगे। ट्रेजर हंटर्स और हॉबीस्ट द्वारा उपयोग किए जाने वाले हाथ से पकड़े गए मेटल डिटेक्टर धातु की वस्तुओं का पता लगाने के लिए हॉल इफेक्ट का उपयोग करते हैं। फेज शिफ्टिंग के रूप में जानी जाने वाली घटना का उपयोग करते हुए, डिटेक्टर वस्तु के प्रतिरोध या अधिष्ठापन (चालकता) को मापकर धातुओं के बीच अंतर कर सकते हैं।