Bawo Ni Agbara Oofa Ti Ṣe Diwọn?

Awọn oofa ti jẹ awọn nkan ti o fanimọra fun awọn ọgọrun ọdun, ti nfa awọn onimọ-jinlẹ ati awọn alara lọpọlọpọ pẹlu agbara aramada wọn lati fa awọn ohun elo kan fa. Lati awọn abẹrẹ kọmpasi ti n ṣe itọsọna awọn aṣawakiri atijọ si awọn ilana inira ti imọ-ẹrọ ode oni, awọn oofa ṣe ipa pataki ni ọpọlọpọ awọn aaye ti igbesi aye wa. Ṣugbọn bawo ni a ṣe le ṣe iwọn agbara ti awọn wọnyioofa aaye? Bawo ni a ṣe le ṣe iwọn agbara awọn oofa? Jẹ ki a ṣawari sinu awọn ọna ati awọn irinṣẹ ti a lo lati ṣe iwọn agbara ti oofa.

Agbara aaye Oofa

Agbara oofa jẹ ipinnu pataki nipasẹ aaye oofa rẹ, agbegbe ti o wa ni ayika oofa nibiti a ti ri ipa rẹ. Aaye yii jẹ aṣoju nipasẹ awọn laini agbara, ti o lọ lati ọpá ariwa oofa si ọpá gusu rẹ. Bi iwuwo ti awọn ila wọnyi ṣe pọ si, aaye oofa naa ni okun sii.

Gauss ati Tesla: Awọn iwọn wiwọn

Lati ṣe iwọn agbara aaye oofa, awọn onimo ijinlẹ sayensi lo awọn iwọn akọkọ meji: Gauss ati Tesla.

Gauss (G): Ti a fun lorukọ lẹhin mathimatiki ara Jamani ati onímọ̀ physicist Carl Friedrich Gauss, ẹyọkan yii ṣe iwọn iwuwo ṣiṣan oofa tabi fifa irọbi oofa. Gauss kan jẹ dọgba si Maxwell kan fun centimita onigun mẹrin. Sibẹsibẹ, nitori iwọn kekere ti Gauss, paapaa ni awọn aaye ode oni, awọn onimo ijinlẹ sayensi nigbagbogbo lo Tesla fun awọn aaye oofa ti o lagbara.

Tesla (T): Ti a fun ni ni ọlá fun olupilẹṣẹ ara ilu Serbia-Amẹrika ati ẹlẹrọ itanna Nikola Tesla, ẹyọ yii duro fun iwuwo ṣiṣan oofa nla ti o tobi ju ti Gauss. Ọkan Tesla jẹ dogba si 10,000 Gauss, ti o jẹ ki o jẹ ẹyọkan ti o wulo diẹ sii fun wiwọn awọn aaye oofa ti o lagbara, gẹgẹbi awọn ti iṣelọpọ nipasẹ awọn oofa ti o lagbara ti a lo ninu iwadii imọ-jinlẹ tabi awọn ohun elo ile-iṣẹ.

Magnetometers

Magnetometers jẹ awọn ohun elo ti a ṣe lati wiwọn agbara ati itọsọna ti awọn aaye oofa. Awọn ẹrọ wọnyi wa ni awọn ọna oriṣiriṣi, ti o wa lati awọn kọmpasi amusowo ti o rọrun si awọn ohun elo yàrá ti o fafa. Eyi ni diẹ ninu awọn oriṣi awọn magnetometer ti o wọpọ ti a lo fun wiwọn agbara aaye oofa:

1. Fluxgate Magnetometers: Awọn magnetometer wọnyi lo awọn ipilẹ ti fifa irọbi itanna lati wiwọn awọn ayipada ninu awọn aaye oofa. Wọn ni ọkan tabi diẹ ẹ sii awọn ohun kohun oofa ti o yika nipasẹ awọn okun waya. Nigbati o ba farahan si aaye oofa, awọn ohun kohun naa di magnetized, ti nfa ifihan agbara itanna kan ninu awọn okun, eyiti o le ṣe iwọn ati iwọn lati pinnu agbara aaye oofa naa.

2. Hall Ipa Magnetometers: Hall ipa magnetometer da lori Hall ipa, eyi ti o se apejuwe awọn iran ti a foliteji iyato (Hall foliteji) kọja ohun itanna adaorin nigba ti tunmọ si a se aaye papẹndikula si awọn ti isiyi sisan. Nipa wiwọn foliteji yii, awọn magnetometer ipa Hall le pinnu agbara aaye oofa naa.

3. SQUID Magnetometers: Superconducting kuatomu Interference Device (SQUID) magnetometer wa laarin awọn magnetometer ti o ni imọra julọ ti o wa. Wọn ṣiṣẹ da lori awọn ohun-ini kuatomu ti superconductors, gbigba wọn laaye lati rii awọn aaye oofa ti ko lagbara pupọ, si isalẹ ipele ti femtoteslas (10 ^-15 Tesla).

Idiwọn ati Standardization

Lati rii daju awọn wiwọn deede, magnetometer gbọdọ wa ni iwọn daradara ati idiwon. Isọdiwọn jẹ ifiwera iṣejade ti magnetometer pẹlu awọn agbara aaye oofa ti a mọ lati fi idi ibatan laini kan laarin awọn kika ohun elo ati awọn iye aaye oofa gidi. Isọdiwọn ṣe idaniloju pe awọn wiwọn ti o ya pẹlu oriṣiriṣi magnetometer jẹ ibamu ati afiwera.

Awọn ohun elo ti Magnetometry

Agbara lati wiwọn agbara aaye oofa ni deede ni awọn ohun elo lọpọlọpọ kọja awọn aaye pupọ:

Geofisiksi: Magnetometers ti wa ni lo lati iwadi awọn Earth ká se aaye, eyi ti o pese niyelori alaye nipa awọn be ati tiwqn ti awọn aye inu ile.

Lilọ kiri: Awọn kọmpasi, iru magnetometer kan, ti jẹ awọn irinṣẹ pataki fun lilọ kiri lati igba atijọ, ṣe iranlọwọ fun awọn atukọ ati awọn aṣawakiri lati wa ọna wọn kọja awọn okun nla.

Imọ ohun elo: Magnetometry ti lo lati se apejuweawọn ohun elo oofaati ṣe iwadi awọn ohun-ini wọn, pataki fun idagbasoke awọn imọ-ẹrọ gẹgẹbi awọn ẹrọ ibi ipamọ oofa ati awọn ẹrọ iwoyi oofa (MRI).

Iwakiri aaye: Magnetometers ti wa ni ransogun lori spacecraft lati iwadi awọn se aaye ti celestial, pese imọ sinu wọn tiwqn ati Geological itan.

Ipari

Iwọn agbara aaye oofa jẹ pataki fun agbọye ihuwasi ti awọn oofa ati awọn ohun elo wọn kọja awọn aaye oriṣiriṣi. Nipasẹ awọn sipo bii Gauss ati Tesla ati awọn ohun elo bii magnetometer, awọn onimo ijinlẹ sayensi le ṣe iwọn agbara ti awọn aaye oofa ni pipe, ni ṣiṣi ọna fun awọn ilọsiwaju ninu imọ-ẹrọ, iṣawari, ati iwadii imọ-jinlẹ. Bi oye wa ti oofa ti n tẹsiwaju lati jinle, bẹẹ naa yoo ni agbara wa lati lo agbara rẹ fun anfani ọmọ eniyan.