Carl Friederich Gauss (1777-1855) anses vara en av de största matematikerna som någonsin levt, och han var också en pionjär inom studiet av magnetfält. Han utvecklade en av de första enheterna som kunde mäta styrkan och riktningen för ett magnetfält, magnometern, och han utvecklade också ett enhetssystem för att mäta magnetism. Till hans ära heter den moderna enheten för magnetisk flödestäthet eller magnetisk induktion i CGS-systemet (metrisk) Gauss. I det mer inkluderande SI-mätsystemet är den grundläggande enheten för magnetiskt flöde tesla (uppkallad efter Nikola Tesla). En tesla motsvarar 10 000 gauss.
En Gaussmätare är en modern version av Gauss magnometer. Den består av en Gauss-sond, själva mätaren och en kabel för att ansluta dem, och den fungerar på grund av Hall-effekten, som upptäcktes av Edwin Hall 1879. Den kan mäta både ett magnetfälts intensitet och riktning. Du använder en gaussmätare för att mäta relativt små magnetfält. När du behöver mäta stora använder du en tesla-mätare, som i princip är samma sak, men har examen i de större tesla-enheterna.
Vad är Hall-effekten?
Elektricitet och magnetism är relaterade fenomen, och ett magnetfält kan påverka en elektrisk ström. Om en ström passerar genom en ledare och du placerar ledaren i ett tvärmagnetfält kommer kraften i fältet att skjuta elektronerna till ena sidan av ledaren. Denna asymmetriska koncentration av elektroner skapar en mätbar spänning över ledaren som är direkt proportionell mot fältets styrka (B) och strömmen (I) och omvänt proportionell mot laddningstätheten (n) och ledarens tjocklek (d). Det matematiska förhållandet är:
V = IB / ned
där e är laddningen för en enda elektron.
Hur fungerar en Gauss-mätare?
Gauss-sensorn är i grunden en Hall-sond, och det är den viktigaste delen av en Gauss-mätare. Det kan vara plant, vilket är bäst för att mäta tvärgående magnetfält, eller det kan vara axiellt, vilket bäst mäter fält parallellt med sonden, till exempel de som finns i en magnetventil. Prober kan vara ömtåliga, särskilt när de är utformade för att mäta små fält, och de är ofta förstärkta med mässing för att skydda dem från hårda miljöer.
Mätaren skickar en testström genom sonden och Hall-effekten producerar en spänning som mätaren sedan registrerar. Magnetfält är sällan statiska, och eftersom spänningen fluktuerar har mätaren vanligtvis funktioner som frysa avläsningen till ett visst värde, fånga avläsningar och spara dem och registrera endast den högsta spänningen upptäcktes. Vissa meter skiljer mellan DC- och AC-fält och beräknar automatiskt rotmedels kvadrat (RMS) för AC-fält.
Vem behöver en Gauss Meter?
Gauss-mätare är användbara enheter, och en elektriker som har en kan diagnostisera felkopplade kretsar lättare. I själva verket upptäcker en beröringsfri spänningstester elektricitetsflödet av det magnetfält som den producerar, så det är en typ av gaussmätare. Du kan använda en Gauss-mätare för att mäta magnetfältets styrka runt kraftledningar, men tekniskt sett behöver du en tesla-mätare på grund av fältets styrka. Du kan också använda en Gauss-mätare för att mäta styrkan hos det omgivande magnetfältet i ditt hus. Detta fält ändras efter vilka apparater du använder.
Även om effekterna av magnetfält på hälsan inte är fastställda, finns det bevis för att långvarig exponering för höga magnetfält kan vara skadlig. Om du är orolig för detta behöver du Gauss mätverktyg. En Gauss-mätare ger dig möjlighet att reglera fältstyrkan i ditt hus.