Магниттин күчү кантип өлчөнөт?

Магниттер кылымдар бою окумуштууларды жана ышкыбоздорду белгилүү бир материалдарды тартуудагы табышмактуу жөндөмү менен өзүнө тартып, кызыктуу объектилер болуп келген. Байыркы изилдөөчүлөрдү жетектеген компас жебелеринен баштап, заманбап технологиянын татаал механизмдерине чейин, магниттер жашообуздун ар кандай тармактарында чечүүчү ролду ойнойт. Бирок булардын күчүн кантип сандык жактан өлчөйбүз?магниттик талааларМагниттердин күчүн кантип өлчөйбүз? Магниттин күчүн сандык жактан аныктоо үчүн колдонулган ыкмаларды жана куралдарды тереңирээк карап көрөлү.

Магнит талаасынын күчү

Магниттин күчү негизинен анын магнит талаасы, башкача айтканда, анын таасири сезилген магниттин айланасындагы аянт менен аныкталат. Бул талаа магниттин түндүк уюлунан түштүк уюлуна чейин созулган күч сызыктары менен көрсөтүлөт. Бул сызыктардын тыгыздыгы канчалык чоң болсо, магнит талаасы ошончолук күчтүү болот.

Гаусс жана Тесла: Өлчөө бирдиктери

Магнит талаасынын күчүн сандык жактан аныктоо үчүн окумуштуулар эки негизги өлчөө бирдигин колдонушат: Гаусс жана Тесла.

Гаусс (G): Немис математиги жана физиги Карл Фридрих Гаусстун атынан аталган бул бирдик магнит агымынын тыгыздыгын же магниттик индукцияны өлчөйт. Бир Гаусс бир чарчы сантиметрге бир Максвеллге барабар. Бирок, Гаусстун салыштырмалуу кичинекей чоңдугунан улам, айрыкча заманбап шарттарда, окумуштуулар көп учурда күчтүү магнит талаалары үчүн Тесланы колдонушат.

Тесла (T)Серб-америкалык ойлоп табуучу жана электр инженери Никола Тесланын урматына аталган бул бирдик Гаусска салыштырмалуу чоңураак магниттик агым тыгыздыгын билдирет. Бир Тесла 10 000 Гаусска барабар, бул аны илимий изилдөөлөрдө же өнөр жайлык колдонмолордо колдонулган күчтүү магниттер тарабынан пайда болгон күчтүү магнит талааларын өлчөө үчүн практикалык бирдик кылат.

Магнитометрлер

Магнитометрлер – магнит талаасынын күчүн жана багытын өлчөө үчүн иштелип чыккан аспаптар. Бул түзмөктөр жөнөкөй колго кармалуучу компастардан тартып татаал лабораториялык жабдууларга чейин ар кандай формада болот. Магнит талаасынын күчүн өлчөө үчүн колдонулган магнитометрлердин кээ бир кеңири таралган түрлөрү:

1. Флюксгейт магнитометрлериБул магнитометрлер магнит талааларынын өзгөрүүлөрүн өлчөө үчүн электромагниттик индукция принциптерин колдонушат. Алар зым катушкалары менен курчалган бир же бир нече магниттик өзөктөрдөн турат. Магнит талаасына дуушар болгондо, өзөктөр магниттелип, катушкаларда электрдик сигналды пайда кылат, аны өлчөөгө жана магнит талаасынын күчүн аныктоо үчүн калибрлөөгө болот.

2. Холл эффекти магнитометрлериХолл эффектисинин магнитометрлери Холл эффектине таянат, ал ток агымына перпендикуляр магнит талаасына дуушар болгондо электр өткөргүчүндөгү чыңалуу айырмасынын (Холл чыңалуусунун) пайда болушун сүрөттөйт. Бул чыңалууну өлчөө менен Холл эффектисинин магнитометрлери магнит талаасынын күчүн аныктай алышат.

3. КАЛЬМАР МагнитометрлериӨтө өткөргүч кванттык интерференция түзмөгү (SQUID) магнитометрлери эң сезгич магнитометрлердин катарына кирет. Алар өтө өткөргүчтөрдүн кванттык касиеттерине негизделип иштейт, бул аларга өтө алсыз магнит талааларын, фемтотеслалардын деңгээлине чейин (10^-15 Тесла) аныктоого мүмкүндүк берет.

Калибрлөө жана стандартташтыруу

Так өлчөөлөрдү камсыз кылуу үчүн магнитометрлер туура калибрлениши жана стандартташтырылышы керек. Калибрлөө магнитометрдин чыгышын белгилүү магнит талаасынын күчтөрү менен салыштырууну камтыйт, бул аспаптын көрсөткүчтөрү менен чыныгы магнит талаасынын маанилеринин ортосундагы сызыктуу байланышты аныктоого мүмкүндүк берет. Стандартташтыруу ар кандай магнитометрлер менен жүргүзүлгөн өлчөөлөрдүн ырааттуу жана салыштырмалуу болушун камсыз кылат.

Магнитометриянын колдонулушу

Магнит талаасынын күчүн так өлчөө мүмкүнчүлүгү ар кандай тармактарда көптөгөн колдонмолорго ээ:

ГеофизикаМагнитометрлер Жердин магнит талаасын изилдөө үчүн колдонулат, ал планетанын ички түзүлүшү жана курамы жөнүндө баалуу маалымат берет.

НавигацияМагнитометрдин бир түрү болгон компастар байыркы замандан бери навигация үчүн маанилүү курал болуп келген жана моряктарга жана изилдөөчүлөргө кең океандар аркылуу жол табууга жардам берген.

Материал таанууМагнитометрия мүнөздөө үчүн колдонулатмагниттик материалдаржана алардын касиеттерин изилдөө, алар магниттик сактоочу түзүлүштөр жана магниттик-резонанстык томография (МРТ) аппараттары сыяктуу технологияларды иштеп чыгуу үчүн зарыл.

Космосту изилдөөМагнитометрлер космос кемелерине асман телолорунун магнит талааларын изилдөө үчүн орнотулат, алардын курамы жана геологиялык тарыхы жөнүндө түшүнүк берет.

Жыйынтык

Магнит талаасынын күчүн өлчөө магниттердин жүрүм-турумун жана алардын ар кандай тармактардагы колдонулушун түшүнүү үчүн абдан маанилүү. Гаусс жана Тесла сыяктуу бирдиктер жана магнитометрлер сыяктуу шаймандар аркылуу окумуштуулар магнит талааларынын күчүн так өлчөй алышат, бул технологиядагы, чалгындоодогу жана илимий изилдөөлөрдөгү жетишкендиктерге жол ачат. Магнитизм жөнүндөгү түшүнүгүбүз тереңдеген сайын, анын күчүн адамзаттын жыргалчылыгы үчүн пайдалануу мүмкүнчүлүгүбүз да өсөт.