როგორ მუშაობს მაგნიტომეტრი?

როდესაც გსურთ გაიგოთ მაგნიტური ველის სიძლიერე ან მიმართულება, მაგნიტომეტრი თქვენი არჩევანის იარაღია. ისინი მერყეობს მარტივიდან - შეგიძლიათ გააკეთოთ იგი თქვენს სამზარეულოში მარტივად - კომპლექსამდე და უფრო მოწინავე მოწყობილობები მუდმივი მგზავრები არიან კოსმოსის საძიებო მისიებში. პირველი მაგნიტომეტრი შექმნა კარლ ფრიდრიხ გაუსმა, რომელსაც ხშირად "მათემატიკის პრინცს" უწოდებენ და რომელმაც 1833 წელს გამოაქვეყნა ნაშრომი. აღწერს ახალ მოწყობილობას, რომელსაც მან უწოდა "მაგნომეტრი". მისი დიზაინი ძალიან ჰგავს ქვემოთ აღწერილ მარტივ მაგნიტომეტრს, რომლის შექმნაც შეგიძლიათ თქვენს თავში სამზარეულო

იმის გამო, რომ ისინი ძალიან მგრძნობიარენი არიან, მაგნიტომეტრის საშუალებით შესაძლებელია არქეოლოგიური ადგილების, რკინის საბადოების, გემების ნაშთების და სხვა საგნების მოსაძებნად, რომლებსაც აქვთ მაგნიტური ხელმოწერა. დედამიწის გარშემო მაგნიტომეტრების ქსელი მუდმივად აკონტროლებს მზის ქარის ეფექტურ ზემოქმედებას დედამიწის მაგნიტურ ველზე და აქვეყნებს მონაცემებს K- ინდექსზე (იხილეთ რესურსები). არსებობს მაგნიტომეტრის ორი ძირითადი ტიპი. სკალარული მაგნიტომეტრი ზომავს მაგნიტური ველის სიმძლავრეს, ხოლო ვექტორული მაგნიტომეტრები ზომავს კომპასის მიმართულებას.

არსებობს მარტივი ვექტორული მაგნიტომეტრი, რომლის დამზადებაც თავად შეგიძლიათ. ბარის მაგნიტი, ძაფზე ჩამოკიდებული, ყოველთვის მიუთითებს ჩრდილოეთით; მისი ერთ ბოლოს აღნიშვნით, თქვენ შეგიძლიათ დააფიქსიროთ მცირე ვარიაციები მაგნიტური ველის შეცვლისას. სარკის და სინათლის დამატებით შეგიძლიათ გააკეთოთ საკმაოდ ზუსტი გაზომვები და აღმოაჩინოთ მაგნიტური ქარიშხლების მოქმედება (სრული ინსტრუქციისთვის იხილეთ რესურსის Suntrek ბმული).

უფრო რთულ მაგნიტომეტრებს, მაგალითად კოსმოსურ ხომალდებზე გამოყენებულს, იყენებენ სხვადასხვა მეთოდებს მაგნიტური ველის სიმტკიცის და გამოვლენის მიზნით. ყველაზე გავრცელებულ მაგნიტომეტრებს Solid-State Hall Effect სენსორები ეწოდება. ეს სენსორები იყენებენ ელექტრული დენის თვისებებს, რომლებზეც გავლენას ახდენს მაგნიტური ველის არსებობა, რომელიც არ გადის დენის მიმართულების პარალელურად. როდესაც მაგნიტური ველია, ელექტრონები (ან მათი საპირისპირო, ელექტრონული ხვრელები ან ორივე) მიმდინარეში იკრიბებიან გამტარ მასალის ერთ მხარეს. როდესაც ის არ არსებობს, ელექტრონები ან ხვრელები ძირითადად სწორხაზოვნად მიდიან. როგორ შეიძლება მაგნიტური ველის გავლენა ელექტრონების ან ხვრელების მოძრაობაზე, გაზომვა და გამოყენებული იქნას მაგნიტური ველის მიმართულების დასადგენად. დარბაზის ეფექტის სენსორები ასევე ქმნიან ძაბვას, რომელიც პროპორციულია მაგნიტური ველის სიძლიერეზე, რაც მათ როგორც ვექტორულ, ისე სკალარულ მაგნიტომეტრებს.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში ხშირად გვხვდება მაგნიტომეტრები, თუმცა შეიძლება ეს არ იცოდეთ, ლითონის დეტექტორების სახით. ხელის მეტალის დეტექტორები, რომლებსაც განძის მაძიებლები და ჰობიტები იყენებენ, იყენებენ Hall Effect- ს მეტალის ობიექტების დასადგენად. ფაზის გადაადგილების სახელით ცნობილი ფენომენის გამოყენებით, დეტექტორებს შეუძლიათ განასხვაონ ლითონები ობიექტის წინააღმდეგობის ან ინდუქციის (გამტარობის) გაზომვით.