Manyetometre Nasıl Çalışır?

Bir manyetik alanın gücünü veya yönünü bulmak istediğinizde, bir manyetometre tercih ettiğiniz araçtır. Basitten (mutfağınızda kolayca yapabilirsiniz) karmaşık olana kadar çeşitlilik gösterirler ve daha gelişmiş cihazlar, uzay keşif görevlerinde düzenli yolculardır. İlk manyetometre, genellikle "Matematiğin Prensi" olarak adlandırılan ve 1833'te bir makale yayınlayan Carl Friedrich Gauss tarafından yaratıldı. "manyetometre" adını verdiği yeni bir cihazı tanımladı. Tasarımı, aşağıda açıklanan basit manyetometreye çok benzer. mutfak.

Çok hassas olduklarından, manyetometreler arkeolojik alanları, demir yataklarını, gemi enkazlarını ve manyetik imzası olan diğer şeyleri bulmak için kullanılabilir. Dünyanın etrafındaki bir manyetometre ağı, güneş rüzgarının dünyanın manyetik alanı üzerindeki küçük etkilerini sürekli olarak izler ve verileri K-endeksinde yayınlar (Kaynaklara bakınız). İki temel manyetometre türü vardır. Skaler manyetometreler manyetik alanın gücünü ölçerken, vektör manyetometreler pusula yönünü ölçer.

Kendiniz yapabileceğiniz basit bir vektör manyetometresi var. İplikten sarkan bir çubuk mıknatıs her zaman kuzeyi gösterecektir; bir ucunu işaretleyerek, manyetik alan değiştikçe küçük değişiklikleri fark edebilirsiniz. Bir ayna ve ışık ekleyerek oldukça doğru ölçümler yapabilir ve manyetik fırtınaların etkilerini tespit edebilirsiniz (tam talimatlar için Kaynaklardaki Suntrek bağlantısına bakın).

Uzay gemilerinde kullanılanlar gibi daha karmaşık manyetometreler, manyetik alan gücünü ve algılamasını tespit etmek için çeşitli yöntemler kullanır. En yaygın manyetometrelere Katı Hal Hall Etkisi sensörleri denir. Bu sensörler, akımın yönüne paralel gitmeyen bir manyetik alanın varlığından etkilenen elektrik akımının özelliklerini kullanır. Mevcut bir manyetik alan olduğunda, akımdaki elektronlar (veya onların zıttı, elektron delikleri veya her ikisi) iletken malzemenin bir tarafında toplanır. Yokluğunda, elektronlar veya delikler temelde düz bir çizgide ilerler. Bir manyetik alanın elektronların veya deliklerin hareketini etkileme şekli ölçülebilir ve bir manyetik alanın yönünü belirlemek için kullanılabilir. Hall Etkisi sensörleri ayrıca manyetik alanın gücüyle orantılı bir voltaj üreterek onları hem vektör hem de skaler manyetometreler yapar.

Günlük hayatımızda, metal dedektörleri şeklinde, bilmeseniz de manyetometrelerle sık sık karşılaşırız. Define avcıları ve hobiciler tarafından kullanılan el tipi metal dedektörleri, metalik nesneleri bulmak için Hall Etkisini kullanır. Detektörler, faz kayması olarak bilinen bir fenomeni kullanarak, nesnenin direncini veya endüktansını (iletkenliğini) ölçerek metaller arasında ayrım yapabilir.