Соронзны хүчийг хэрхэн хэмждэг вэ?

Соронзон нь олон зууны турш сонирхолтой объект байсаар ирсэн бөгөөд зарим материалыг татах нууцлаг чадвараараа эрдэмтэд болон сонирхогчдыг татсаар ирсэн. Соронз нь эртний судлаачдыг чиглүүлдэг луужингийн зүүгээс эхлээд орчин үеийн технологийн нарийн төвөгтэй механизм хүртэл бидний амьдралын янз бүрийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэхдээ бид эдгээрийн хүчийг хэрхэн тооцоолох вэсоронзон орон? Соронзны хүчийг хэрхэн хэмжих вэ? Соронзон хүчийг хэмжихэд ашигладаг арга, хэрэгслийг нарийвчлан авч үзье.

Соронзон орны хүч

Соронзны хүч нь үндсэндээ түүний соронзон орон буюу түүний нөлөөлөл мэдрэгдэх соронзны эргэн тойрон дахь талбайгаар тодорхойлогддог. Энэ талбар нь соронзны хойд туйлаас өмнөд туйл хүртэл үргэлжилсэн хүчний шугамаар дүрслэгддэг. Эдгээр шугамын нягтрал их байх тусам соронзон орон илүү хүчтэй болно.

Гаусс ба Тесла: Хэмжих нэгжүүд

Соронзон орны хүчийг тооцоолохын тулд эрдэмтэд Гаусс ба Тесла гэсэн хоёр үндсэн хэмжилтийг ашигладаг.

Гаусс (G): Германы математикч, физикч Карл Фридрих Гауссын нэрээр нэрлэгдсэн энэхүү нэгж нь соронзон урсгалын нягтрал буюу соронзон индукцийг хэмждэг. Нэг Гаусс нь нэг см квадрат тутамд нэг Максвеллтэй тэнцэнэ. Гэсэн хэдий ч Гауссын хэмжээ харьцангуй бага тул, ялангуяа орчин үеийн нөхцөлд эрдэмтэд Tesla-г илүү хүчтэй соронзон орны хувьд ашигладаг.

Тесла (Т): Серб-Америкийн зохион бүтээгч, цахилгааны инженер Никола Теслагийн нэрэмжит энэхүү төхөөрөмж нь Гаусстай харьцуулахад илүү их соронзон урсгалын нягтыг илэрхийлдэг. Нэг Тесла нь 10,000 Гаусстай тэнцдэг бөгөөд энэ нь шинжлэх ухааны судалгаа эсвэл үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашигладаг хүчирхэг соронзоор үүсгэгддэг гэх мэт илүү хүчтэй соронзон орныг хэмжихэд илүү практик нэгж болж өгдөг.

Соронзон хэмжигч

Соронзон хэмжигч нь соронзон орны хүч ба чиглэлийг хэмжих зориулалттай багаж юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь энгийн гар луужингаас эхлээд нарийн төвөгтэй лабораторийн тоног төхөөрөмж хүртэл янз бүрийн хэлбэртэй байдаг. Соронзон орны хүчийг хэмжихэд ашигладаг зарим төрлийн соронзон хэмжигчийг энд оруулав.

1. Fluxgate соронзон хэмжигч: Эдгээр соронзон хэмжүүрүүд нь соронзон орны өөрчлөлтийг хэмжихэд цахилгаан соронзон индукцийн зарчмуудыг ашигладаг. Тэдгээр нь ороомог утсаар хүрээлэгдсэн нэг буюу хэд хэдэн соронзон судлаас бүрдэнэ. Соронзон талбарт өртөх үед судал нь соронздож, ороомогуудад цахилгаан дохиог өдөөдөг бөгөөд соронзон орны хүчийг тодорхойлохын тулд хэмжиж, тохируулж болно.

2. Холл эффектийн соронзон хэмжүүр: Холл эффектийн соронзон хэмжүүрүүд нь одоогийн урсгалд перпендикуляр соронзон орны нөлөөлөлд өртөх үед цахилгаан дамжуулагч дээрх хүчдэлийн зөрүү (Холл хүчдэл) үүсэхийг тодорхойлдог Холл эффект дээр тулгуурладаг. Энэ хүчдэлийг хэмжих замаар Холл эффектийн соронзон хэмжүүр нь соронзон орны хүчийг тодорхойлж чадна.

3. SQUID Соронзон хэмжигч: Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) соронзон хэмжигч нь хамгийн мэдрэмтгий соронзон хэмжүүрүүдийн нэг юм. Эдгээр нь хэт дамжуулагчийн квант шинж чанарт тулгуурлан ажилладаг бөгөөд тэдгээр нь фемтотеслас (10^-15 Тесла) хүртэл маш сул соронзон орныг илрүүлэх боломжийг олгодог.

Шалгалт тохируулга ба стандартчилал

Нарийвчлалтай хэмжилтийг хийхийн тулд соронзон хэмжигчийг зохих ёсоор тохируулж, стандартчилсан байх ёстой. Шалгалт тохируулга нь багажийн уншилт ба соронзон орны бодит утгуудын хооронд шугаман хамаарлыг тогтоохын тулд соронзон хэмжүүрийн гаралтыг мэдэгдэж байгаа соронзон орны хүч чадалтай харьцуулах явдал юм. Стандартчилал нь янз бүрийн соронзон хэмжигчээр авсан хэмжилтийг тууштай, харьцуулах боломжтой болгодог.

Магнетометрийн хэрэглээ

Соронзон орны хүчийг зөв хэмжих чадвар нь янз бүрийн талбарт олон тооны хэрэглээтэй байдаг.

Геофизик: Соронзон хэмжигчийг дэлхийн соронзон орныг судлахад ашигладаг бөгөөд энэ нь гаригийн дотоод хэсгийн бүтэц, найрлагын талаар үнэ цэнэтэй мэдээлэл өгдөг.

Навигац: Соронзон хэмжүүрийн нэг төрөл болох луужин нь эрт дээр үеэс далайчид болон судлаачдад асар их далайг туулах замаа олоход нь туслах замаар навигацийн чухал хэрэгсэл байсаар ирсэн.

Материалын шинжлэх ухаан: Магнетометрийг шинж чанарыг тодорхойлоход ашигладагсоронзон материалсоронзон хадгалах төхөөрөмж, соронзон резонансын дүрслэл (MRI) машин зэрэг технологийг хөгжүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай тэдгээрийн шинж чанарыг судлах.

Сансрын хайгуул: Соронзон хэмжигчийг сансрын хөлөг дээр байрлуулж, селестиел биетүүдийн соронзон орныг судалж, тэдгээрийн бүтэц, геологийн түүхийн талаархи ойлголтыг өгдөг.

Дүгнэлт

Соронзон орны хүчийг хэмжих нь соронзны зан төлөв, тэдгээрийн янз бүрийн талбар дахь хэрэглээг ойлгоход зайлшгүй шаардлагатай. Эрдэмтэд Гаусс, Тесла гэх мэт нэгжүүд болон соронзон хэмжигч зэрэг багаж хэрэгслээр дамжуулан соронзон орны хүчийг нарийн тодорхойлж, технологи, хайгуул, шинжлэх ухааны судалгаанд дэвшил гаргах замыг нээж өгдөг. Соронзон хүчний талаарх бидний ойлголт гүнзгийрэх тусам түүний хүчийг хүн төрөлхтний тусын тулд ашиглах чадвар ч мөн адил нэмэгдэх болно.