תוֹכֶן
קרל פרידריך גאוס (1777-1855) נחשב לאחד המתמטיקאים הגדולים שחיו אי פעם, והוא גם היה חלוץ בחקר שדות מגנטיים. הוא פיתח את אחד המכשירים הראשונים שמסוגלים למדוד את חוזקו ואת כיוונו של שדה מגנטי, המגנומטר, ופיתח גם מערכת יחידות למדידת מגנטיות. לכבודו מכונה היחידה המודרנית של צפיפות שטף מגנטי או אינדוקציה מגנטית במערכת ה- CGS (המטרי). במערכת המדידה SI הכלולה יותר, היחידה הבסיסית של שטף מגנטי היא הטסלה (על שם ניקולה טסלה). טסלה אחת שווה 10,000 גאוס.
מד גאוס הוא גרסה מודרנית למגנומטר של גאוס. הוא מורכב ממבחן גאוס, המד עצמו וכבל לחיבור ביניהם, והוא פועל בגלל אפקט ההיכל, שהתגלה על ידי אדווין הול בשנת 1879. הוא יכול למדוד הן את העוצמה ואת הכיוון של שדה מגנטי. אתה משתמש במד גאוס כדי למדוד שדות מגנטיים קטנים יחסית. כשאתה צריך למדוד גדולים, אתה משתמש במד טסלה, שהוא בעצם אותו דבר, אך בוגר יחידות הטסלה הגדולות יותר.
מהי השפעת האולם?
חשמל ומגנטיות הם תופעות קשורות, ושדה מגנטי יכול להשפיע על זרם חשמלי. אם זרם עובר במוליך, ואתה ממקם את המוליך בשדה מגנטי רוחבי, כוח השדה ידחוף את האלקטרונים לצד אחד של המוליך. ריכוז א-סימטרי זה של אלקטרונים יוצר מתח מדיד על פני המוליך שהוא ביחס ישר לחוזק השדה (B) והזרם (I) ויחס הפוך לצפיפות המטען (n) ולעובי המוליך (d) . הקשר המתמטי הוא:
V = IB / ned
כאשר e הוא המטען של אלקטרון בודד.
כיצד עובד מד גאוס?
חיישן הגאוס הוא בעצם בדיקת הול, והוא החלק החשוב ביותר של מד גאוס. זה יכול להיות שטוח, וזה הכי טוב למדידת שדות מגנטיים רוחביים, או שהוא יכול להיות צירי, שמודד בצורה הטובה ביותר שדות מקבילים לגשש, כמו אלה הקיימים בתוך סולנואיד. בדיקות יכולות להיות שבריריות, במיוחד כאשר נועדו למדוד שדות קטנים, ולעתים קרובות הם מבוצרים עם פליז כדי להגן עליהם מפני סביבות קשות.
המונה עובר זרם מבחן דרך הגשש, ואפקט הול מייצר מתח אותו מונה המונה. לעתים רחוקות שדות מגנטיים הם סטטיים, ומכיוון שהמתח משתנה, לרוב יש למטר תכונות המקפיאות את הקריאה בערך מסוים, לוכדות קריאות ושומרות אותן ורושמות רק את המתח הגבוה ביותר שהתגלה. מטרים מסוימים מבחינים בין שדות DC ו- AC ומחשבים אוטומטית את ריבוע ממוצע השורש (RMS) של שדות AC.
מי צריך מד גאוס?
מדי גאוס הם מכשירים שימושיים, וחשמלאי שיש לו אחד יכול לאבחן מעגלים חוטי חשמל בצורה קלה יותר. למעשה, בודק מתח ללא מגע מזהה את זרימת החשמל על ידי השדה המגנטי שהוא מייצר, ולכן זהו סוג של מד גאוס. אתה יכול להשתמש במד gauss כדי למדוד את חוזק השדה המגנטי סביב קווי כוח, אם כי טכנית היית זקוק למונה טסלה בגלל חוזק השדה. אתה יכול גם להשתמש במד gauss כדי למדוד את חוזק השדה המגנטי הסביבתי בביתך. שדה זה משתנה בהתאם לאילו מכשירים אתה משתמש.
בעוד שההשפעות של שדות מגנטיים על בריאות לא נקבעות, ישנן עדויות לכך שחשיפה ממושכת לשדות מגנטיים גבוהים עלולה להזיק. אם אתה מודאג מכך, אתה זקוק לכלי מדידה של גאוס. מד גאוס מעניק לך את היכולת לווסת את חוזק השדה בביתך.