Maqnitin gücü necə ölçülür?

Maqnitlər əsrlər boyu maraqlı obyektlər olub, müəyyən materialları cəlb etmək kimi sirli qabiliyyətləri ilə elm adamlarını və həvəskarları valeh edib. Qədim tədqiqatçılara yol göstərən kompas iynələrindən tutmuş müasir texnologiyanın mürəkkəb mexanizmlərinə qədər maqnitlər həyatımızın müxtəlif aspektlərində mühüm rol oynayır. Bəs bunların gücünü necə ölçmək olar?maqnit sahələriMaqnitlərin gücünü necə ölçmək olar? Gəlin maqnitin gücünü ölçmək üçün istifadə olunan metod və vasitələrə nəzər salaq.

Maqnit Sahəsinin Gücü

Maqnitin gücü əsasən onun maqnit sahəsi, yəni təsirinin hiss olunduğu maqnit ətrafındakı sahə ilə müəyyən edilir. Bu sahə maqnitin şimal qütbündən cənub qütbünə qədər uzanan qüvvə xətləri ilə təmsil olunur. Bu xətlərin sıxlığı nə qədər böyükdürsə, maqnit sahəsi də bir o qədər güclüdür.

Gauss və Tesla: Ölçmə Vahidləri

Maqnit sahəsinin gücünü ölçmək üçün elm adamları iki əsas ölçü vahidindən istifadə edirlər: Qauss və Tesla.

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

Tesla (T)Serb-Amerika ixtiraçısı və elektrik mühəndisi Nikola Teslanın şərəfinə adlandırılan bu vahid, Qaussla müqayisədə daha böyük maqnit axını sıxlığını təmsil edir. Bir Tesla 10.000 Qaussa bərabərdir və bu da onu elmi tədqiqatlarda və ya sənaye tətbiqlərində istifadə olunan güclü maqnitlər tərəfindən yaradılan kimi daha güclü maqnit sahələrini ölçmək üçün daha praktik vahidə çevirir.

Maqnitometrlər

Maqnitometrlər maqnit sahələrinin gücünü və istiqamətini ölçmək üçün hazırlanmış cihazlardır. 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 MaqnitometrləriBu maqnitometrlər maqnit sahələrindəki dəyişiklikləri ölçmək üçün elektromaqnit induksiyası prinsiplərindən istifadə edirlər. Onlar tel rulonları ilə əhatə olunmuş bir və ya daha çox maqnit nüvəsindən ibarətdir. Maqnit sahəsinə məruz qaldıqda, nüvələr maqnitləşir və rulonlarda elektrik siqnalı yaradır ki, bu da maqnit sahəsinin gücünü təyin etmək üçün ölçülə və kalibrlənə bilər.

2. Hall Effektli MaqnitometrlərHall effekti maqnitometrləri, cərəyan axınına perpendikulyar maqnit sahəsinə məruz qaldıqda elektrik keçiricisi üzərində gərginlik fərqinin (Hall gərginliyi) yaranmasını təsvir edən Hall effektinə əsaslanır. Bu gərginliyi ölçməklə Hall effekti maqnitometrləri maqnit sahəsinin gücünü təyin edə bilər.

3. KALMAR maqnitometrləriSuperkeçirici Kvant Müdaxiləsi Cihazı (SQUID) maqnitometrləri mövcud olan ən həssas maqnitometrlər arasındadır. Onlar superkeçiricilərin kvant xüsusiyyətlərinə əsaslanaraq işləyir və femtoteslas səviyyəsinə (10^-15 Tesla) qədər son dərəcə zəif maqnit sahələrini aşkar etməyə imkan verir.

Kalibrləmə və Standartlaşdırma

Dəqiq ölçmələri təmin etmək üçün maqnitometrlər düzgün şəkildə kalibrlənməli və standartlaşdırılmalıdır. Kalibrləmə, cihazın oxunuşları ilə faktiki maqnit sahəsi dəyərləri arasında xətti əlaqə yaratmaq üçün maqnitometrin çıxışını məlum maqnit sahəsi gücləri ilə müqayisə etməyi əhatə edir. Standartlaşdırma, müxtəlif maqnitometrlərlə aparılan ölçmələrin ardıcıl və müqayisə edilə bilən olmasını təmin edir.

Maqnetometriyanın tətbiqləri

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

GeofizikaMaqnitometrlər Yerin maqnit sahəsini öyrənmək üçün istifadə olunur və bu da planetin daxili quruluşu və tərkibi haqqında dəyərli məlumatlar verir.

NaviqasiyaMaqnitometr növü olan kompaslar qədim dövrlərdən bəri naviqasiya üçün vacib vasitələr olub və dənizçilərə və tədqiqatçılara geniş okeanlarda yol tapmağa kömək edib.

MaterialşünaslıqMaqnitometriya xarakterizə etmək üçün istifadə olunurmaqnit materiallarıvə maqnit saxlama cihazları və maqnit rezonans görüntüləmə (MRT) maşınları kimi texnologiyaların inkişafı üçün vacib olan xüsusiyyətlərini öyrənmək.

Kosmosun kəşfiMaqnitometrlər kosmik gəmilərdə göy cisimlərinin maqnit sahələrini öyrənmək, onların tərkibi və geoloji tarixi haqqında məlumat vermək üçün yerləşdirilir.

Nəticə

Maqnit sahəsinin gücünün ölçülməsi maqnitlərin davranışını və müxtəlif sahələrdə tətbiqlərini anlamaq üçün vacibdir. Qauss və Tesla kimi vahidlər və maqnitometrlər kimi alətlər vasitəsilə elm adamları maqnit sahələrinin gücünü dəqiq şəkildə ölçə bilər və bu da texnologiya, kəşfiyyat və elmi tədqiqatlarda irəliləyişlərə yol açır. Maqnetizm haqqında anlayışımız dərinləşməyə davam etdikcə, onun gücündən bəşəriyyətin rifahı üçün istifadə etmək qabiliyyətimiz də artacaq.