ווי איז די שטאַרקייט פון אַ מאַגנעט געמאסטן?

מאַגנעץ האָבן שוין פאַסאַנייטינג אַבדזשעקץ פֿאַר סענטשעריז, קאַפּטיווייטיד סייאַנטיס און ענטוזיאַסץ מיט זייער מיסטעריעז פיייקייט צו צוציען זיכער מאַטעריאַלס. פֿון קאָמפּאַס נעעדלעס וואָס פירן אלטע עקספּלאָרערס צו די ינטראַקאַט מעקאַניזאַמז פון מאָדערן טעכנאָלאָגיע, מאַגנאַץ שפּילן אַ קריטיש ראָלע אין פאַרשידן אַספּעקץ פון אונדזער לעבן. אָבער ווי קענען מיר קוואַנטיפיקירן די שטאַרקייט פון דימאַגנעטיק פעלדער? ווי טאָן מיר מעסטן די פּאָטענסי פון מאַגנאַץ? לאָמיר זיך צוטיילן אין די מעטאָדן און מכשירים וואָס ווערן גענוצט צו קוואַנטיפיצירן די שטאַרקייט פון אַ מאַגנעט.

מאַגנעטיק פעלד סטרענגטה

די שטאַרקייט פון אַ מאַגנעט איז פונדאַמענטאַל באשלאסן דורך זייַן מאַגנעטיק פעלד, די געגנט אַרום דעם מאַגנעט ווו זיין השפּעה איז פּעלץ. דאס פעלד איז רעפּריזענטיד דורך קראַפט שורות, יקסטענדינג פון די מאַגנעט ס צפון פּאָול צו זיין דרום פּאָול. וואָס גרעסער די געדיכטקייַט פון די שורות, די שטארקער די מאַגנעטיק פעלד.

גאַוס און טעסלאַ: וניץ פון מעאַסורעמענט

צו קוואַנטיפיצירן די שטאַרקייט פון אַ מאַגנעטיק פעלד, סייאַנטיס נוצן צוויי ערשטיק מעאַסורעמענט וניץ: גאַוס און טעסלאַ.

גאוס (ג): געהייסן נאָך די דייַטש מאַטעמאַטיקער און פיזיקער קאַרל פרידריך גאוס, די אַפּאַראַט מעסטן די מאַגנעטיק פלאַקס געדיכטקייַט אָדער מאַגנעטיק ינדאַקשאַן. איין גאַוס איז גלייַך צו איין מאַקסוועל פּער קוואַדראַט סענטימעטער. אָבער, רעכט צו דער לעפיערעך קליין מאַגנאַטוד פון גאַוס, ספּעציעל אין מאָדערן קאַנטעקסץ, סייאַנטיס אָפט נוצן טעסלאַ פֿאַר שטארקער מאַגנעטיק פעלדער.

טעסלאַ (ט): געהייסן אין כּבֿוד פון די סערביש-אמעריקאנער ינווענטאָר און עלעקטריקאַל ינזשעניר ניקאָלאַ טעסלאַ, דעם אַפּאַראַט רעפּראַזענץ אַ גרעסערע מאַגנעטיק פלאַקס געדיכטקייַט קאַמפּערד מיט גאַוס. איין טעסלאַ איז גלייַך צו 10,000 גאַוס, וואָס מאכט עס אַ מער פּראַקטיש אַפּאַראַט פֿאַר מעסטן שטארקער מאַגנעטיק פעלדער, אַזאַ ווי די געשאפן דורך שטאַרק מאַגנאַץ געניצט אין וויסנשאפטלעכע פאָרשונג אָדער ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַנז.

מאַגנעטאָמעטערס

מאַגנעטאָמעטערס זענען ינסטראַמאַנץ דיזיינד צו מעסטן די שטאַרקייט און ריכטונג פון מאַגנעטיק פעלדער. די דעוויסעס קומען אין פאַרשידן פארמען, ריינדזשינג פון פּשוט כאַנדכעלד קאָמפּאַססעס צו סאַפיסטאַקייטיד לאַבאָראַטאָריע ויסריכט. דאָ זענען עטלעכע פּראָסט טייפּס פון מאַגנעטאָמעטערס געניצט פֿאַר מעסטן מאַגנעטיק פעלד שטאַרקייַט:

1. פלוקסגאַטע מאַגנעטאָמעטערס: די מאַגנעטאָמעטערס נוצן די פּרינציפּן פון ילעקטראָומאַגנעטיק ינדאַקשאַן צו מעסטן ענדערונגען אין מאַגנעטיק פעלדער. זיי צונויפשטעלנ זיך פון איין אָדער מער מאַגנעטיק קאָרעס סעראַונדאַד דורך שפּולז פון דראָט. ווען זיי זענען אויסגעשטעלט צו אַ מאַגנעטיק פעלד, די קאָרן ווערן מאַגנעטיק, ינדוסינג אַן עלעקטריקאַל סיגנאַל אין די שפּולז, וואָס קענען זיין געמאסטן און קאַלאַברייטיד צו באַשטימען די שטאַרקייט פון די מאַגנעטיק פעלד.

2. האַלל ווירקונג מאַגנעטאָמעטערס: האַלל ווירקונג מאַגנעטאָמעטערס פאַרלאָזנ זיך די האַלל ווירקונג, וואָס באשרייבט די דזשענעריישאַן פון אַ וואָולטידזש חילוק (האַל וואָולטידזש) אַריבער אַן עלעקטריקאַל אָנפירער ווען אונטערטעניק צו אַ מאַגנעטיק פעלד פּערפּענדיקולאַר צו די קראַנט לויפן. דורך מעסטן דעם וואָולטידזש, האַלל ווירקונג מאַגנעטאָמעטערס קענען באַשטימען די שטאַרקייט פון די מאַגנעטיק פעלד.

3. סקוויד מאַגנעטאָמעטערס: סופּערקאָנדוקטינג קוואַנטום ינטערפיראַנס דיווייס (SQUID) מאַגנעטאָמעטערס זענען צווישן די מערסט שפּירעוודיק מאַגנעטאָמעטערס בנימצא. זיי אַרבעטן באזירט אויף די קוואַנטום פּראָפּערטיעס פון סופּערקאָנדוקטאָרס, אַלאַוינג זיי צו דעטעקט גאָר שוואַך מאַגנעטיק פעלדער, אַראָפּ צו דער מדרגה פון פעמטאָטעסלאַס (10^-15 טעסלאַ).

קאַלאַבריישאַן און סטאַנדערדיזיישאַן

צו ענשור פּינטלעך מעזשערמאַנץ, מאַגנעטאָמעטערס מוזן זיין ריכטיק קאַלאַברייטיד און סטאַנדערדייזד. קאַלאַבריישאַן ינוואַלווז קאַמפּערינג די רעזולטאַט פון די מאַגנעטאָמעטער מיט באקאנט מאַגנעטיק פעלד סטרענגקטס צו פאַרלייגן אַ לינעאַר שייכות צווישן די רידינגז פון די ינסטרומענט און די פאַקטיש מאַגנעטיק פעלד וואַלועס. סטאַנדערדיזיישאַן ינשורז אַז מעזשערמאַנץ גענומען מיט פאַרשידענע מאַגנעטאָמעטערס זענען קאָנסיסטענט און פאַרגלייַכלעך.

אַפּפּליקאַטיאָנס פון מאַגנעטאָמעטרי

די פיייקייט צו מעסטן מאַגנעטיק פעלד שטאַרקייַט אַקיעראַטלי האט פילע אַפּלאַקיישאַנז אין פאַרשידן פעלדער:

געאָפיסיקס: מאגנעטאָמעטערס ווערן גענוצט צו שטודירן די מאגנעטישע פעלד פון דער ערד, וואס גיט ווערטפולע אינפארמאציע איבער די סטרוקטור און צוזאמענשטעל פונעם פלאנעט'ס אינערלעכן.

נאַוויגאַציע: קאָמפּאַססעס, אַ טיפּ פון מאַגנעטאָמעטער, זענען יקערדיק מכשירים פֿאַר נאַוויגאַציע זינט אלטע צייטן, העלפּינג סיילערז און עקספּלאָרערס געפֿינען זייער וועג אַריבער וואַסט אָושאַנז.

מאַטעריאַלס וויסנשאַפֿט: מאַגנעטאָמעטרי איז געניצט צו כאַראַקטעריזירןמאַגנעטיק מאַטעריאַלסאון לערנען זייער פּראָפּערטיעס, יקערדיק פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון טעקנאַלאַדזשיז אַזאַ ווי מאַגנעטיק סטאָרידזש דעוויסעס און מאַגנעטיק רעזאַנאַנס ימאַגינג (MRI) מאשינען.

ספעיס עקספּלאָראַטיאָן: מאַגנעטאָמעטערס זענען דיפּלויד אויף ספּייסקראַפט צו לערנען די מאַגנעטיק פעלדער פון הימלישע ללבער, פּראַוויידינג ינסייץ אין זייער זאַץ און דזשיאַלאַדזשיקאַל געשיכטע.

מסקנא

די מעזשערמאַנט פון מאַגנעטיק פעלד שטאַרקייַט איז יקערדיק פֿאַר פארשטאנד די נאַטור פון מאַגנאַץ און זייער אַפּלאַקיישאַנז אין פאַרשידן פעלדער. דורך וניץ אַזאַ ווי גאַוס און טעסלאַ און ינסטראַמאַנץ ווי מאַגנעטאָמעטערס, סייאַנטיס קענען אַקיעראַטלי קוואַנטיפיצירן די שטאַרקייט פון מאַגנעטיק פעלדער, פּייווינג דעם וועג פֿאַר אַדוואַנטידזשיז אין טעכנאָלאָגיע, עקספּלעריישאַן און וויסנשאפטלעכע פאָרשונג. ווי אונדזער פארשטאנד פון מאַגנאַטיזאַם האלט צו דיפּער, אַזוי אויך וועט אונדזער פיייקייט צו כאַרניס זייַן מאַכט פֿאַר די נוץ פון מענטשהייַט.