Carl Friederich Gauss (1777-1855) velja za enega največjih matematikov, ki je kdaj živel, bil pa je tudi pionir na področju preučevanja magnetnih polj. Razvil je eno prvih naprav, ki lahko meri moč in smer magnetnega polja, magnometer, razvil pa je tudi sistem enot za merjenje magnetizma. V njegovo čast je moderna enota gostote magnetnega pretoka ali magnetne indukcije v sistemu CGS (metrični) imenovana gauss. V bolj vključujočem merilnem sistemu SI je osnovna enota magnetnega pretoka tesla (poimenovana po Nikoli Tesli). Ena tesla je enaka 10.000 gausov.
Gaussov merilnik je sodobna različica Gaussovega magnometra. Sestavljen je iz gausove sonde, samega števca in kabla za njihovo povezavo, deluje pa zaradi Hallovega učinka, ki ga je leta 1879 odkril Edwin Hall. Izmeri lahko tako jakost kot smer magnetnega polja. Z merilnikom gaussa merite sorazmerno majhna magnetna polja. Ko morate izmeriti velike, uporabite merilnik tesla, ki je v bistvu enaka stvar, vendar je graduiran v večjih enotah tesla.
Kaj je Hallov učinek?
Elektrika in magnetizem sta povezana pojava, magnetno polje pa lahko vpliva na električni tok. Če tok teče skozi vodnik in ga postavite v prečno magnetno polje, bo sila polja potisnila elektrone na eno stran vodnika. Ta asimetrična koncentracija elektronov ustvarja merljivo napetost na vodniku, ki je neposredno sorazmerna z jakost polja (B) in tok (I) in obratno sorazmerna z gostoto naboja (n) in debelino vodnika (d). Matematični odnos je:
V = IB / ned
kjer je e naboj enega elektrona.
Kako deluje Gaussov merilnik?
Gaussov senzor je v bistvu Hallova sonda in je najpomembnejši del gaussovega merilnika. Lahko je ravno, kar je najbolje za merjenje prečnih magnetnih polj, ali pa je aksialno, kar najbolje meri polja, vzporedna s sondo, na primer tista, ki obstajajo znotraj magnetnega polja. Sonde so lahko krhke, zlasti če so namenjene za merjenje majhnih polj, in so pogosto ojačane z medenino, da jih zaščitijo pred težkimi okolji.
Merilnik pošlje testni tok skozi sondo, Hallov učinek pa povzroči napetost, ki jo merilnik nato zabeleži. Magnetna polja so redko statična in ker napetost niha, ima merilnik običajno značilnosti, ki so zamrznite odčitek pri določeni vrednosti, zajemite odčitke in jih shranite ter zabeležite samo najvišjo napetost zaznano. Nekateri merilniki ločijo med enosmernim in izmeničnim poljem in samodejno izračunajo srednji kvadrat (RMS) polj izmeničnega toka.
Kdo potrebuje merilnik Gaussa?
Gaussovi merilniki so uporabne naprave, električar, ki ga ima, pa lažje diagnosticira napačno ožičene tokokroge. Pravzaprav brezkontaktni preizkuševalnik napetosti zazna pretok električne energije z magnetnim poljem, ki ga proizvaja, zato je vrsta Gaussovega merilnika. Za merjenje jakosti magnetnega polja okoli daljnovodov lahko uporabite gaussov merilnik, čeprav bi tehnično potrebovali tesla meter zaradi jakosti polja. Za merjenje jakosti magnetnega polja okolice v vaši hiši lahko uporabite tudi merilnik gauss. To polje se spreminja glede na to, katere naprave uporabljate.
Čeprav vplivi magnetnih polj na zdravje niso dokazani, obstaja nekaj dokazov, da je dolgotrajna izpostavljenost visokim magnetnim poljem lahko škodljiva. Če vas to skrbi, potrebujete merilna orodja Gauss. Gaussov merilnik vam omogoča regulacijo jakosti polja v vaši hiši.
