Carl Friederich Gauss (1777-1855) je považovaný za jedného z najväčších matematikov, ktorý kedy žil, a bol tiež priekopníkom v štúdiu magnetických polí. Vyvinul jedno z prvých prístrojov schopných merať silu a smer magnetického poľa, magnometer, a taktiež vyvinul systém jednotiek na meranie magnetizmu. Na jeho počesť je moderná jednotka hustoty magnetického toku alebo magnetickej indukcie v systéme CGS (metrická) pomenovaná gauss. V komplexnejšom systéme merania SI je základnou jednotkou magnetického toku tesla (pomenovaná podľa Nikoly Tesly). Jedna tesla sa rovná 10 000 gaussov.
Gaussov meter je moderná verzia Gaussovho magnometra. Skladá sa z gaussovej sondy, samotného merača a kábla na ich pripojenie a funguje to vďaka Hallovmu efektu, ktorý objavil Edwin Hall v roku 1879. Môže merať intenzitu aj smer magnetického poľa. Na meranie relatívne malých magnetických polí používate merač gaussov. Ak potrebujete merať veľké, použijete merač tesla, čo je v podstate to isté, ale odstupňované vo väčších jednotkách tesla.
Čo je to Hallov efekt?
Elektrina a magnetizmus sú súvisiace javy a magnetické pole môže ovplyvňovať elektrický prúd. Ak prúd prechádza vodičom a umiestnite vodič do priečneho magnetického poľa, sila poľa vytlačí elektróny na jednu stranu vodiča. Táto asymetrická koncentrácia elektrónov vytvára merateľné napätie na vodiči, ktoré je priamo úmerné hodnote sila poľa (B) a prúd (I) a nepriamo úmerná hustote náboja (n) a hrúbke vodiča d). Matematický vzťah je:
V = IB / ned
kde e je náboj jediného elektrónu.
Ako funguje Gaussov meter?
Gaussov senzor je v zásade Hallova sonda a je to najdôležitejšia súčasť gaussovského metra. Môže byť plochý, ktorý je najlepší na meranie priečnych magnetických polí, alebo môže byť axiálny, ktorý najlepšie meria polia rovnobežné so sondou, napríklad také, ktoré existujú vo vnútri solenoidu. Sondy môžu byť krehké, najmä ak sú určené na meranie malých polí, a sú často obohatené mosadzou, aby boli chránené pred nepriaznivým prostredím.
Merač vysiela skúšobný prúd cez sondu a Hallov efekt produkuje napätie, ktoré potom merač zaznamená. Magnetické polia sú zriedka statické a pretože napätie kolíše, má merací prístroj obvykle také vlastnosti, ktoré zmraziť nameranú hodnotu na určitú hodnotu, zaznamenať namerané hodnoty a uložiť ich a zaznamenať iba najvyššie napätie zistené. Niektoré merače rozlišujú medzi jednosmerným a striedavým poľom a automaticky vypočítavajú odmocninu (RMS) stredných polí.
Kto potrebuje Gaussov meter?
Merače Gauss sú užitočné prístroje a elektrikár, ktorý ich má, môže ľahšie diagnostikovať nesprávne zapojené obvody. Bezkontaktný tester napätia v skutočnosti detekuje tok elektriny prostredníctvom magnetického poľa, ktoré produkuje, takže ide o typ gaussovského merača. Na meranie sily magnetického poľa okolo elektrických vedení môžete použiť gaussov meter, aj keď technicky by ste z dôvodu sily poľa potrebovali merač tesla. Môžete tiež použiť merač gaussov na meranie sily okolitého magnetického poľa vo vašom dome. Toto pole sa mení podľa toho, aké spotrebiče používate.
Aj keď účinky magnetických polí na zdravie nie sú stanovené, existujú určité dôkazy, že dlhodobé vystavenie účinkom vysokých magnetických polí môže byť škodlivé. Ak vás to znepokojuje, potrebujete nástroje na meranie gaussov. Gaussov meter vám dáva možnosť regulovať intenzitu poľa vo vašom dome.