Conas a Thomhaítear Neart Maighnéid?

Is rudaí suimiúla iad maighnéid le céadta bliain, ag mealladh eolaithe agus díograiseoirí araon lena gcumas mistéireach ábhair áirithe a mhealladh. Ó shnáthaidí compáis a threoraíonn taiscéalaithe ársa go dtí meicníochtaí casta na teicneolaíochta nua-aimseartha, tá ról ríthábhachtach ag maighnéid i ngnéithe éagsúla dár saol. Ach conas a chainníochtóimid neart na rudaí seo?réimsí maighnéadachaConas a thomhaisimid cumhacht maighnéid? Déanaimis iniúchadh ar na modhanna agus na huirlisí a úsáidtear chun neart maighnéid a chainníochtú.

Neart an Réimse Mhaighnéadaigh

Is é an réimse maighnéadach, an limistéar timpeall an mhaighnéid ina mbraitheann a thionchar, a chinneann neart maighnéid go bunúsach. Léirítear an réimse seo le línte fórsa, ag síneadh ó phol thuaidh an mhaighnéid go dtí a phol theas. Dá mhéad dlús na línte seo, is ea is láidre an réimse maighnéadach.

Gauss agus Tesla: Aonaid Tomhais

Chun neart réimse maighnéadaigh a chainníochtú, úsáideann eolaithe dhá phríomhaonad tomhais: Gauss agus Tesla.

Gauss (G): Ainmnithe i ndiaidh an mhatamaiticeoir agus fisicí Gearmánaigh Carl Friedrich Gauss, tomhaiseann an t-aonad seo dlús an fhlosc mhaighnéadaigh nó an ionduchtú maighnéadaigh. Is ionann Gauss amháin agus Maxwell amháin in aghaidh an cheintiméadar cearnach. Mar sin féin, mar gheall ar mhéid réasúnta beag Gauss, go háirithe i gcomhthéacsanna nua-aimseartha, is minic a úsáideann eolaithe Tesla le haghaidh réimsí maighnéadacha níos láidre.

Tesla (T)Ainmnithe in onóir an aireagóra agus innealtóra leictrigh Seirbiach-Meiriceánach Nikola Tesla, léiríonn an t-aonad seo dlús flosc maighnéadach níos mó i gcomparáid le Gauss. Tá Tesla amháin cothrom le 10,000 Gauss, rud a fhágann gur aonad níos praiticiúla é chun réimsí maighnéadacha níos láidre a thomhas, amhail iad siúd a tháirgeann maighnéid chumhachtacha a úsáidtear i dtaighde eolaíoch nó in iarratais thionsclaíocha.

Maighnéadaiméadair

Is ionstraimí iad maighnéadaiméadair atá deartha chun neart agus treo réimsí maighnéadacha a thomhas. Tagann na gléasanna seo i bhfoirmeacha éagsúla, ó chompáis láimhe simplí go trealamh saotharlainne sofaisticiúil. Seo a leanas roinnt cineálacha coitianta maighnéadaiméadair a úsáidtear chun neart réimse maighnéadach a thomhas:

1. Maighnéadaiméadair FluxgateÚsáideann na maighnéadaiméadair seo prionsabail an ionduchtaithe leictreamaighnéadaigh chun athruithe i réimsí maighnéadacha a thomhas. Tá croíleacán maighnéadach amháin nó níos mó iontu atá timpeallaithe ag cornaí sreinge. Nuair a nochtar iad do réimse maighnéadach, déantar na croíleacáin a mhaighnéadú, rud a spreagann comhartha leictreach sna cornaí, ar féidir é a thomhas agus a chalabrú chun neart an réimse mhaighnéadaigh a chinneadh.

2. Maighnéadaiméadair Éifeacht HallaBraitheann maighnéadaiméadair éifeacht Halla ar an éifeacht Halla, a chuireann síos ar ghiniúint difríochta voltais (voltas Halla) trasna seoltóra leictreach nuair a bhíonn sé faoi réir réimse maighnéadach atá ingearach leis an sreabhadh reatha. Trí an voltas seo a thomhas, is féidir le maighnéadaiméadair éifeacht Halla neart an réimse mhaighnéadaigh a chinneadh.

3. Maighnéadaiméadair SQUIDTá maighnéadaiméadair Gléasanna Cur isteach Candamach Forsheoltacha (SQUID) i measc na maighnéadaiméadair is íogaire atá ar fáil. Feidhmíonn siad bunaithe ar airíonna candamacha forsheoltóirí, rud a ligeann dóibh réimsí maighnéadacha thar a bheith laga a bhrath, síos go dtí leibhéal femtotesla (10^-15 Tesla).

Calabrú agus Caighdeánú

Chun tomhais chruinne a chinntiú, ní mór maighnéadaiméadair a chalabrú agus a chaighdeánú i gceart. Baineann calabrú le haschur an mhaighnéadaiméadair a chur i gcomparáid le neart réimse maighnéadaigh aitheanta chun caidreamh líneach a bhunú idir léamha an ionstraime agus luachanna iarbhír an réimse mhaighnéadaigh. Cinntíonn caighdeánú go bhfuil tomhais a dhéantar le maighnéadaiméadair éagsúla comhsheasmhach agus inchomparáide.

Feidhmeanna Maighnéadaiméadrachta

Tá go leor feidhmeanna ag an gcumas neart réimse maighnéadach a thomhas go cruinn i réimsí éagsúla:

GeoifisicÚsáidtear maighnéadaiméadair chun réimse maighnéadach an Domhain a staidéar, rud a sholáthraíonn faisnéis luachmhar faoi struchtúr agus comhdhéanamh taobh istigh an phláinéid.

LoingseoireachtTá compáis, cineál maighnéadaiméadair, ina n-uirlisí riachtanacha le haghaidh loingseoireachta ó am ársa, ag cabhrú le mairnéalaigh agus taiscéalaithe a mbealach a aimsiú trasna aigéin mhóra.

Eolaíocht ÁbharÚsáidtear maighnéadaiméadracht chun tréithriú a dhéanamh arábhair mhaighnéadachaagus a n-airíonna a staidéar, rud atá riachtanach chun teicneolaíochtaí amhail gléasanna stórála maighnéadaí agus meaisíní íomháithe athshondais mhaighnéadaí (MRI) a fhorbairt.

Taiscéalaíocht SpáisÚsáidtear maighnéadaiméadair ar spásárthaí chun réimsí maighnéadacha na gcorp neamhaí a imscrúdú, rud a thugann léargas ar a gcomhdhéanamh agus a stair gheolaíoch.

Conclúid

Tá tomhas neart an réimse mhaighnéadaigh riachtanach chun tuiscint a fháil ar iompar maighnéad agus a bhfeidhmeanna i réimsí éagsúla. Trí aonaid ar nós Gauss agus Tesla agus ionstraimí cosúil le maighnéadaiméadair, is féidir le heolaithe neart réimsí maighnéadacha a chainníochtú go cruinn, rud a réitíonn an bealach do dhul chun cinn sa teicneolaíocht, sa taiscéalaíocht agus sa taighde eolaíoch. De réir mar a leanann ár dtuiscint ar mhaighnéadas ag dul i méid, méadóidh ár gcumas a chumhacht a úsáid chun leasa na daonnachta freisin.