Магниттин күчү кантип өлчөнөт?

Магниттер илимпоздорду жана энтузиасттарды кандайдыр бир материалдарды тартуу үчүн табышмактуу жөндөмдүүлүгү менен өзүнө тартып, кылымдар бою кызыктуу объект болуп келген. Байыркы изилдөөчүлөрдү жетектөөчү компас ийнелеринен тартып заманбап технологиянын татаал механизмдерине чейин магниттер жашообуздун ар кандай аспектилеринде чечүүчү ролду ойнойт. Бирок булардын күчүн кантип эсептейбизмагниттик талаалар? Магниттердин потенциалын кантип өлчөйбүз? Келгиле, магниттин күчүн аныктоо үчүн колдонулган ыкмаларды жана куралдарды карап көрөлү.

Магниттик талаа күчү

Магниттин күчү негизинен анын магнит талаасы, анын таасири сезилген магниттин айланасы менен аныкталат. Бул талаа магниттин түндүк уюлунан түштүк уюлуна чейин созулган күч сызыктары менен берилген. Бул сызыктардын тыгыздыгы канчалык чоң болсо, магнит талаасы ошончолук күчтүү болот.

Гаусс жана Тесла: өлчөө бирдиктери

Магниттик талаанын күчүн аныктоо үчүн окумуштуулар эки негизги өлчөө бирдигин колдонушат: Гаусс жана Тесла.

Гаусс (G): Немис математиги жана физиги Карл Фридрих Гаусстын атынан аталган бул бирдик магнит агымынын тыгыздыгын же магнит индукциясын өлчөйт. Бир Гаусс бир квадрат сантиметрге бир Максвеллге барабар. Бирок, Гаусс салыштырмалуу аз чоңдугуна байланыштуу, айрыкча заманбап контекстте, окумуштуулар көбүнчө күчтүү магниттик талаалар үчүн Тесланы колдонушат.

Тесла (T): Серб-америкалык ойлоп табуучу жана инженер-электрик Никола Тесланын урматына аталган бул бирдик Гаусска салыштырмалуу магниттик агымдын тыгыздыгын билдирет. Бир Тесла 10 000 Гаусска барабар, бул илимий изилдөөдө же өнөр жайлык колдонмолордо колдонулган күчтүү магниттер тарабынан өндүрүлгөн күчтүү магнит талаасын өлчөө үчүн практикалык бирдик кылат.

Магнитометрлер

Магнитометрлер – магнит талаасынын күчүн жана багытын өлчөө үчүн арналган приборлор. Бул приборлор жөнөкөй колдук компастардан баштап татаал лабораториялык жабдууларга чейин ар кандай формада болот. Бул жерде магнит талаасынын күчүн өлчөө үчүн колдонулган магнитометрлердин кээ бир жалпы түрлөрү болуп саналат:

1. Флюксгейт магнитометрлери: Бул магнитометрлер магниттик талаалардагы өзгөрүүлөрдү өлчөө үчүн электромагниттик индукциянын принциптерин колдонушат. Алар зым катушкалар менен курчалган бир же бир нече магниттик өзөктөрдөн турат. Магнит талаасынын таасири астында өзөктөр магниттелишип, катушкалардагы электрдик сигналды индукциялайт, аны өлчөө жана магнит талаасынын күчүн аныктоо үчүн калибрлөө мүмкүн.

2. Холл эффектинин магнитометрлери: Холл эффектиси магнитометрлери токтун агымына перпендикуляр болгон магнит талаасына дуушар болгондо электр өткөргүчтө чыңалуу айырмасынын (Холл чыңалуу) жаралышын сүрөттөгөн Холл эффектине таянышат. Бул чыңалууну өлчөө менен Холл эффектинин магнитометрлери магнит талаасынын күчүн аныктай алышат.

3. SQUID магнитометрлери: Өтө өткөргүч кванттык интерференция аппараты (SQUID) магнитометрлери эң сезимтал магнитометрлердин катарына кирет. Алар фемтотеслас (10^-15 Тесла) деңгээлине чейин өтө алсыз магниттик талааларды аныктоого мүмкүндүк берүүчү супер өткөргүчтөрдүн кванттык касиеттерине негизделет.

Калибрлөө жана стандартташтыруу

Так өлчөөлөрдү камсыз кылуу үчүн магнитометрлер туура калибрленген жана стандартташтырылган болушу керек. Калибрлөө аспаптын көрсөткүчтөрү менен чыныгы магнит талаасынын маанилеринин ортосунда сызыктуу байланышты түзүү үчүн магнитометрдин чыгышын белгилүү магнит талаасынын күчтөрү менен салыштырууну камтыйт. Стандартташтыруу ар кандай магнитометрлер менен алынган өлчөөлөрдүн ырааттуу жана салыштырылышын камсыздайт.

Магнитометриянын колдонулушу

Магнит талаасынын күчүн так өлчөө жөндөмү ар кандай талааларда көптөгөн колдонмолорго ээ:

Геофизика: Магнитометрлер Жердин магнит талаасын изилдөө үчүн колдонулат, ал планетанын ички түзүлүшүнүн түзүлүшү жана курамы жөнүндө баалуу маалыматтарды берет.

Навигация: Магнитометрдин бир түрү болгон компас байыртадан бери навигациянын маанилүү куралы болуп, деңизчилерге жана изилдөөчүлөргө чоң океандар аркылуу жол табууга жардам берип келет.

Материал таануу: Магнитометрия мүнөздөө үчүн колдонулатмагниттик материалдаржана магниттик сактоо приборлору жана магниттик-резонанстык томография (MRI) машиналары сыяктуу технологияларды өнүктүрүү үчүн зарыл болгон алардын касиеттерин изилдөө.

Космосту изилдөө: Магнитометрлер асман телолорунун магнит талаасын изилдеп, алардын составын жана геологиялык тарыхын тушундуруу учун космос кораблдеринде орнотулган.

Корутунду

Магнит талаасынын күчүн өлчөө магниттердин жүрүм-турумун жана алардын ар кандай талааларда колдонулушун түшүнүү үчүн абдан маанилүү. Гаусс жана Тесла сыяктуу бирдиктер жана магнитометрлер сыяктуу инструменттер аркылуу илимпоздор магнит талаасынын күчүн так аныктап, технологиядагы, чалгындоодогу жана илимий изилдөөлөрдөгү жетишкендиктерге жол ача алышат. Магнитизм жөнүндөгү түшүнүгүбүз тереңдеген сайын, анын күчүн адамзаттын жыргалчылыгы үчүн колдонуу жөндөмүбүз да ошончолук кеңейет.