Carl Friederich Gauss (1777-1855) ถือเป็นหนึ่งในนักคณิตศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่เคยมีชีวิตอยู่ และเขายังเป็นผู้บุกเบิกในการศึกษาสนามแม่เหล็กอีกด้วย เขาได้พัฒนาหนึ่งในอุปกรณ์แรกๆ ที่สามารถวัดความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็ก แม็กโนมิเตอร์ และเขายังพัฒนาระบบหน่วยวัดสนามแม่เหล็กด้วย เพื่อเป็นเกียรติแก่เขา หน่วยที่ทันสมัยของความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กหรือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในระบบ CGS (เมตริก) ได้รับการตั้งชื่อว่าเกาส์ ในระบบการวัด SI ที่ครอบคลุมมากขึ้น หน่วยพื้นฐานของฟลักซ์แม่เหล็กคือเทสลา (ตั้งชื่อตามนิโคลา เทสลา) หนึ่งเทสลาเท่ากับ 10,000 เกาส์
เกาส์มิเตอร์เป็นเครื่องวัดแมกโนมิเตอร์แบบเกาส์สมัยใหม่ ประกอบด้วยโพรบเกาส์ ตัววัด และสายเคเบิลสำหรับเชื่อมต่อ และใช้งานได้เนื่องจากเอฟเฟกต์ฮอลล์ ซึ่ง Edwin Hall ค้นพบในปี 1879 สามารถวัดได้ทั้งความเข้มและทิศทางของสนามแม่เหล็ก คุณใช้เครื่องวัดเกาส์เพื่อวัดสนามแม่เหล็กที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก เมื่อคุณต้องการวัดขนาดใหญ่ คุณใช้เทสลามิเตอร์ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกัน แต่จะสำเร็จการศึกษาในหน่วยเทสลาที่ใหญ่กว่า
Hall Effect คืออะไร?
ไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกัน และสนามแม่เหล็กสามารถส่งผลต่อกระแสไฟฟ้าได้ ถ้ากระแสไหลผ่านตัวนำ และคุณวางตัวนำในสนามแม่เหล็กตามขวาง แรงของสนามจะผลักอิเล็กตรอนไปทางด้านหนึ่งของตัวนำ ความเข้มข้นของอิเล็กตรอนแบบอสมมาตรนี้จะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ทั่วทั้งตัวนำซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับ ความแรงของสนาม (B) และกระแส (I) และสัดส่วนผกผันกับความหนาแน่นของประจุ (n) และความหนาของตัวนำ (ง). ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์คือ:
วี = IB/เนด
โดยที่ e คือประจุของอิเล็กตรอนตัวเดียว
เครื่องวัดเกาส์ทำงานอย่างไร?
เซ็นเซอร์เกาส์นั้นเป็นโพรบฮอลล์ และเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของเครื่องวัดเกาส์ แบบแบนก็ได้ ซึ่งเหมาะที่สุดสำหรับการวัดสนามแม่เหล็กตามขวาง หรือแบบแนวแกนก็ได้ ซึ่งจะวัดสนามที่ขนานกับโพรบได้ดีที่สุด เช่น สนามที่มีอยู่ในโซลินอยด์ หัววัดอาจเปราะบางได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อออกแบบมาเพื่อวัดพื้นที่ขนาดเล็ก และมักเสริมด้วยทองเหลืองเพื่อป้องกันสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
มิเตอร์จะส่งกระแสทดสอบผ่านโพรบ และเอฟเฟกต์ฮอลล์จะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่มิเตอร์จะบันทึก สนามแม่เหล็กไม่ค่อยคงที่ และเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าผันผวน มิเตอร์จึงมีคุณสมบัติที่ หยุดการอ่านที่ค่าใดค่าหนึ่ง จับค่าที่อ่านแล้วบันทึก และบันทึกเฉพาะแรงดันไฟฟ้าสูงสุดเท่านั้น ตรวจพบ บางเมตรแยกความแตกต่างระหว่างฟิลด์ DC และ AC และคำนวณค่าเฉลี่ยรูตสแควร์ (RMS) ของฟิลด์ AC โดยอัตโนมัติ
ใครต้องการเครื่องวัดเกาส์?
เครื่องวัดเกาส์เป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์ และช่างไฟฟ้าที่มีเครื่องวัดเกาส์สามารถวินิจฉัยวงจรที่เดินสายผิดได้ง่ายขึ้น ในความเป็นจริง เครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสจะตรวจจับกระแสไฟฟ้าโดยสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้น ดังนั้นจึงเป็นเครื่องวัดเกาส์ชนิดหนึ่ง คุณสามารถใช้เครื่องวัดเกาส์เพื่อวัดความแรงของสนามแม่เหล็กรอบสายไฟ แม้ว่าในทางเทคนิคแล้ว คุณจะต้องใช้เครื่องวัดเทสลาเนื่องจากความแรงของสนาม คุณยังสามารถใช้เครื่องวัดเกาส์เพื่อวัดความแรงของสนามแม่เหล็กรอบข้างในบ้านของคุณได้ ฟิลด์นี้จะเปลี่ยนไปตามอุปกรณ์ที่คุณใช้
แม้ว่าผลกระทบของสนามแม่เหล็กที่มีต่อสุขภาพจะไม่เกิดขึ้น แต่ก็มีหลักฐานบางอย่างที่แสดงว่าการได้รับสนามแม่เหล็กสูงเป็นเวลานานอาจเป็นอันตรายได้ หากคุณกังวลเกี่ยวกับเรื่องนี้ คุณต้องใช้เครื่องมือวัดเกาส์ เครื่องวัดเกาส์ช่วยให้คุณสามารถควบคุมความแรงของสนามในบ้านของคุณได้