자력계는 어떻게 작동합니까?

자기장의 강도 또는 방향을 파악하려면 자력계를 선택하는 것이 좋습니다. 주방에서 쉽게 만들 수있는 단순한 것부터 복잡한 것까지 다양하며, 고급 장치는 우주 탐사 임무를 수행하는 일반 승객입니다. 최초의 자력계는 종종 "수학의 왕자"라고 불리며 1833 년에 논문을 발표 한 Carl Friedrich Gauss에 의해 만들어졌습니다. 그가 "마그노 미터"라고 부르는 새로운 장치를 설명합니다. 그의 디자인은 아래에 설명 된 간단한 자력계와 매우 유사합니다. 부엌.

그들은 매우 민감하기 때문에 자 기계를 사용하여 고고 학적 유적지, 철 퇴적물, 난파선 및 기타 자기 서명이있는 물건을 찾을 수 있습니다. 지구 주변의 자력계 네트워크는 지구 자기장에 대한 태양풍의 미세한 영향을 지속적으로 모니터링하고 K- 인덱스에 데이터를 게시합니다 (참고 자료 참조). 자력계에는 두 가지 기본 유형이 있습니다. 스칼라 자 기계는 자기장의 강도를 측정하고 벡터 자 기계는 나침반 방향을 측정합니다.

직접 만들 수있는 간단한 벡터 자력계가 있습니다. 실에 매달려있는 막대 자석은 항상 북쪽을 가리 킵니다. 한쪽 끝을 표시하면 자기장이 변화함에 따라 작은 변화를 발견 할 수 있습니다. 거울과 조명을 추가하면 상당히 정확한 측정을 수행하고 자기 폭풍의 영향을 감지 할 수 있습니다 (전체 지침은 참고 자료의 Suntrek 링크 참조).

우주선에 사용되는 것과 같이 더 복잡한 자 기계는 다양한 방법을 사용하여 자기장 강도 및 감지를 감지합니다. 가장 일반적인 자력계는 솔리드 스테이트 홀 효과 센서라고합니다. 이러한 센서는 전류의 방향과 평행하지 않은 자기장의 존재에 의해 영향을받는 전류의 특성을 사용합니다. 자기장이 존재하면 전류의 전자 (또는 그 반대, 전자 홀 또는 둘 다)가 전도성 물질의 한쪽면에 모입니다. 그것이 없으면 전자 또는 정공은 기본적으로 직선으로 실행됩니다. 자기장이 전자 또는 정공의 운동에 영향을 미치는 방식을 측정하고 자기장의 방향을 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 홀 효과 센서는 또한 자기장의 강도에 비례하는 전압을 생성하여 벡터 및 스칼라 자기 계로 만듭니다.

우리는 일상 생활에서 금속 탐지기의 형태로 자력계를 자주 접합니다. 보물 사냥꾼과 애호가가 사용하는 휴대용 금속 탐지기는 홀 효과를 사용하여 금속 물체를 찾습니다. 위상 이동으로 알려진 현상을 사용하여 검출기는 물체의 저항 또는 인덕턴스 (전도성)를 측정하여 금속을 구별 할 수 있습니다.