Bir maqnitin gücü necə ölçülür?

Maqnitlər əsrlər boyu valehedici obyektlər olub, müəyyən materialları cəlb etmək üçün sirli qabiliyyəti ilə alimləri və həvəskarları valeh edir. Qədim tədqiqatçılara rəhbərlik edən kompas iynələrindən tutmuş müasir texnologiyanın mürəkkəb mexanizmlərinə qədər maqnit həyatımızın müxtəlif sahələrində həlledici rol oynayır. Ancaq bunların gücünü necə qiymətləndirə bilərikmaqnit sahələri? Maqnitlərin gücünü necə ölçə bilərik? Bir maqnitin gücünü ölçmək üçün istifadə olunan üsulları və alətləri araşdıraq.

Maqnit sahəsinin gücü

Bir maqnitin gücü əsas olaraq onun maqnit sahəsi, təsirinin hiss olunduğu maqnitin ətrafındakı sahə ilə müəyyən edilir. Bu sahə maqnitin şimal qütbündən cənub qütbünə qədər uzanan güc xətləri ilə təmsil olunur. Bu xətlərin sıxlığı nə qədər çox olarsa, maqnit sahəsi bir o qədər güclü olar.

Gauss və Tesla: Ölçü vahidləri

Maqnit sahəsinin gücünü ölçmək üçün alimlər iki əsas ölçü vahidindən istifadə edirlər: Gauss və Tesla.

Gauss (G): Alman riyaziyyatçısı və fiziki Karl Fridrix Qaussun adını daşıyan bu vahid maqnit axınının sıxlığını və ya maqnit induksiyasını ölçür. Bir Qauss kvadrat santimetrə bir Maksvelə bərabərdir. Bununla belə, Gaussun nisbətən kiçik böyüklüyünə görə, xüsusən də müasir kontekstlərdə, elm adamları tez-tez Tesla-dan daha güclü maqnit sahələri üçün istifadə edirlər.

Tesla (T): Serb əsilli amerikalı ixtiraçı və elektrik mühəndisi Nikola Teslanın şərəfinə adlandırılan bu qurğu Gauss ilə müqayisədə daha böyük maqnit axını sıxlığını təmsil edir. Bir Tesla 10.000 Qaussa bərabərdir ki, bu da onu elmi tədqiqatlarda və ya sənaye tətbiqlərində istifadə edilən güclü maqnitlər tərəfindən istehsal olunanlar kimi daha güclü maqnit sahələrini ölçmək üçün daha praktik vahid edir.

Maqnitometrlər

Maqnitometrlər maqnit sahələrinin gücünü və istiqamətini ölçmək üçün nəzərdə tutulmuş alətlərdir. Bu cihazlar sadə əl kompaslarından tutmuş mürəkkəb laboratoriya avadanlıqlarına qədər müxtəlif formalarda olur. Maqnit sahəsinin gücünü ölçmək üçün istifadə olunan bəzi ümumi maqnitometr növləri bunlardır:

1. Fluxgate Maqnitometrləri: Bu maqnitometrlər maqnit sahələrindəki dəyişiklikləri ölçmək üçün elektromaqnit induksiya prinsiplərindən istifadə edir. Onlar məftil rulonları ilə əhatə olunmuş bir və ya bir neçə maqnit nüvədən ibarətdir. Maqnit sahəsinə məruz qaldıqda, nüvələr maqnitləşir və maqnit sahəsinin gücünü müəyyən etmək üçün ölçülə və kalibrlənə bilən rulonlarda elektrik siqnalı yaradır.

2. Hall Effektli Maqnitometrlər: Hall effektli maqnitometrlər, cərəyan axınına perpendikulyar bir maqnit sahəsinə məruz qaldıqda elektrik keçiricisi üzərində gərginlik fərqinin (Hall gərginliyi) əmələ gəlməsini təsvir edən Hall effektinə əsaslanır. Bu gərginliyi ölçməklə Hall effektli maqnitometrlər maqnit sahəsinin gücünü təyin edə bilir.

3. SQUID Maqnitometrləri: Superkeçirici Kvant Müdaxilə Cihazı (SQUID) maqnitometrləri mövcud olan ən həssas maqnitometrlərdəndir. Onlar superkeçiricilərin kvant xassələrinə əsaslanaraq, femtotesla (10^-15 Tesla) səviyyəsinə qədər olduqca zəif maqnit sahələrini aşkar etməyə imkan verir.

Kalibrləmə və Standartlaşdırma

Dəqiq ölçmələri təmin etmək üçün maqnitometrlərin düzgün kalibrlənməsi və standartlaşdırılması lazımdır. Kalibrləmə alətin oxunuşları ilə faktiki maqnit sahəsinin dəyərləri arasında xətti əlaqə yaratmaq üçün maqnitometrin çıxışını məlum maqnit sahəsinin güclülükləri ilə müqayisə etməyi nəzərdə tutur. Standartlaşdırma müxtəlif maqnitometrlərlə aparılan ölçmələrin ardıcıl və müqayisəli olmasını təmin edir.

Maqnitometriyanın tətbiqi

Maqnit sahəsinin gücünü dəqiq ölçmək qabiliyyəti müxtəlif sahələrdə çoxsaylı tətbiqlərə malikdir:

Geofizika: Maqnitometrlər Yerin maqnit sahəsini öyrənmək üçün istifadə olunur ki, bu da planetin daxili hissəsinin quruluşu və tərkibi haqqında qiymətli məlumat verir.

Naviqasiya: Bir növ maqnitometr olan kompaslar qədim zamanlardan naviqasiya üçün vacib alət olub, dənizçilərə və kəşfiyyatçılara geniş okeanlarda yol tapmağa kömək edir.

Material Elmləri: Maqnetometriya xarakteristika üçün istifadə olunurmaqnit materiallarıvə maqnit saxlama cihazları və maqnit rezonans görüntüləmə (MRT) maşınları kimi texnologiyaların inkişafı üçün vacib olan xassələrini öyrənmək.

Kosmik Tədqiqatlar: Maqnitometrlər göy cisimlərinin maqnit sahələrini öyrənmək üçün kosmik gəmilərdə yerləşdirilir, onların tərkibi və geoloji tarixi haqqında məlumat verir.

Nəticə

Maqnit sahəsinin gücünün ölçülməsi maqnitlərin davranışını və müxtəlif sahələrdə tətbiqlərini başa düşmək üçün vacibdir. Gauss və Tesla kimi vahidlər və maqnitometrlər kimi alətlər vasitəsilə elm adamları maqnit sahələrinin gücünü dəqiq qiymətləndirə, texnologiya, kəşfiyyat və elmi tədqiqatlarda irəliləyişlərə yol aça bilər. Maqnitizm haqqında anlayışımız dərinləşməyə davam etdikcə, onun gücündən bəşəriyyətin xeyrinə istifadə etmək qabiliyyətimiz də artacaq.