ຄວາມແຮງຂອງແມ່ເຫຼັກຖືກວັດແທກແນວໃດ?

ແມ່ເຫຼັກເປັນວັດຖຸທີ່ໜ້າສົນໃຈມາເປັນເວລາຫຼາຍສັດຕະວັດແລ້ວ, ເຊິ່ງດຶງດູດນັກວິທະຍາສາດ ແລະ ຜູ້ທີ່ມັກດ້ວຍຄວາມສາມາດທີ່ລຶກລັບຂອງມັນໃນການດຶງດູດວັດສະດຸບາງຊະນິດ. ຕັ້ງແຕ່ເຂັມທິດທີ່ນຳພານັກສຳຫຼວດບູຮານຈົນເຖິງກົນໄກທີ່ສັບສົນຂອງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄໝ, ແມ່ເຫຼັກມີບົດບາດສຳຄັນໃນຫຼາຍໆດ້ານຂອງຊີວິດຂອງພວກເຮົາ. ແຕ່ພວກເຮົາຈະວັດແທກຄວາມແຂງແຮງຂອງສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ແນວໃດສະໜາມແມ່ເຫຼັກພວກເຮົາຈະວັດແທກຄວາມແຮງຂອງແມ່ເຫຼັກໄດ້ແນວໃດ? ໃຫ້ພວກເຮົາພິຈາລະນາວິທີການ ແລະ ເຄື່ອງມືທີ່ໃຊ້ເພື່ອວັດແທກຄວາມແຮງຂອງແມ່ເຫຼັກ.

ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ

ຄວາມແຮງຂອງແມ່ເຫຼັກແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍພື້ນຖານແລ້ວໂດຍສະໜາມແມ່ເຫຼັກຂອງມັນ, ພື້ນທີ່ອ້ອມຮອບແມ່ເຫຼັກບ່ອນທີ່ອິດທິພົນຂອງມັນຮູ້ສຶກໄດ້. ສະໜາມນີ້ຖືກສະແດງໂດຍເສັ້ນແຮງ, ຂະຫຍາຍຈາກຂົ້ວເໜືອຂອງແມ່ເຫຼັກໄປຫາຂົ້ວໃຕ້ຂອງມັນ. ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງເສັ້ນເຫຼົ່ານີ້ຫຼາຍເທົ່າໃດ, ສະໜາມແມ່ເຫຼັກກໍ່ຈະແຂງແຮງຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ.

Gauss ແລະ Tesla: ຫົວໜ່ວຍວັດແທກ

ເພື່ອວັດແທກຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ນັກວິທະຍາສາດໃຊ້ສອງຫົວໜ່ວຍຫຼັກຂອງການວັດແທກຄື: Gauss ແລະ Tesla.

ແກັສ (G): ຫົວໜ່ວຍນີ້ຕັ້ງຊື່ຕາມນັກຄະນິດສາດ ແລະ ນັກຟີຊິກສາດຊາວເຢຍລະມັນ Carl Friedrich Gauss, ເຊິ່ງວັດແທກຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຟລັກຊ໌ແມ່ເຫຼັກ ຫຼື ການຊັກນຳແມ່ເຫຼັກ. ໜຶ່ງ Gauss ເທົ່າກັບໜຶ່ງ Maxwell ຕໍ່ຕາລາງຊັງຕີແມັດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຂະໜາດຂອງ Gauss ທີ່ຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ, ໂດຍສະເພາະໃນສະພາບການທີ່ທັນສະໄໝ, ນັກວິທະຍາສາດມັກໃຊ້ Tesla ສຳລັບສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ແຮງກວ່າ.

ເທສລາ (T)ຫົວໜ່ວຍນີ້ຕັ້ງຊື່ເພື່ອເປັນກຽດແກ່ນັກປະດິດ ແລະ ວິສະວະກອນໄຟຟ້າຊາວເຊີເບຍ-ອາເມລິກາ Nikola Tesla, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຟລັກຊ໌ແມ່ເຫຼັກທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເມື່ອທຽບກັບ Gauss. ໜຶ່ງ Tesla ເທົ່າກັບ 10,000 Gauss, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຫົວໜ່ວຍທີ່ໃຊ້ໄດ້ຈິງຫຼາຍຂຶ້ນສຳລັບການວັດແທກສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ແຮງກວ່າ, ເຊັ່ນວ່າສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ຜະລິດໂດຍແມ່ເຫຼັກທີ່ມີພະລັງທີ່ໃຊ້ໃນການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ ຫຼື ການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ.

ເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກ

ເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກແມ່ນເຄື່ອງມືທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອວັດແທກຄວາມແຮງ ແລະ ທິດທາງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ມີຫຼາຍຮູບແບບ, ຕັ້ງແຕ່ເຂັມທິດມືຖືງ່າຍໆ ຈົນເຖິງອຸປະກອນຫ້ອງທົດລອງທີ່ຊັບຊ້ອນ. ນີ້ແມ່ນເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກທົ່ວໄປບາງປະເພດທີ່ໃຊ້ສຳລັບວັດແທກຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ:

1. ເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກ Fluxgateເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ຫຼັກການຂອງການກະຕຸ້ນແມ່ເຫຼັກເພື່ອວັດແທກການປ່ຽນແປງໃນສະໜາມແມ່ເຫຼັກ. ພວກມັນປະກອບດ້ວຍແກນແມ່ເຫຼັກໜຶ່ງຫຼືຫຼາຍແກນທີ່ລ້ອມຮອບດ້ວຍຂົດລວດ. ເມື່ອຖືກກະທົບກັບສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ແກນຈະຖືກເຮັດໃຫ້ເປັນແມ່ເຫຼັກ, ກະຕຸ້ນສັນຍານໄຟຟ້າໃນຂົດລວດ, ເຊິ່ງສາມາດວັດແທກ ແລະ ປັບຄ່າເພື່ອກຳນົດຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ.

2. ເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກຜົນກະທົບ Hallເຄື່ອງວັດແຮງດັນໄຟຟ້າແບບ Hall ແມ່ນອີງໃສ່ຜົນກະທົບ Hall, ເຊິ່ງອະທິບາຍເຖິງການສ້າງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງແຮງດັນ (ແຮງດັນ Hall) ຜ່ານຕົວນຳໄຟຟ້າເມື່ອຖືກກະທົບກັບສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ຕັ້ງສາກກັບກະແສໄຟຟ້າ. ໂດຍການວັດແທກແຮງດັນໄຟຟ້ານີ້, ເຄື່ອງວັດແຮງດັນໄຟຟ້າແບບ Hall ສາມາດກຳນົດຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກໄດ້.

3. ເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກປາມຶກເຄື່ອງວັດແທກແມ່ເຫຼັກ Quantum Interference Device (SQUID) ແມ່ນໜຶ່ງໃນບັນດາເຄື່ອງວັດແທກແມ່ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ສຸດທີ່ມີຢູ່. ພວກມັນເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ຄຸນສົມບັດ quantum ຂອງຕົວນຳໄຟຟ້າຊຸບເປີ, ຊ່ວຍໃຫ້ພວກມັນສາມາດກວດຈັບສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ອ່ອນແອຫຼາຍ, ລົງໄປເຖິງລະດັບ femtoteslas (10^-15 Tesla).

ການວັດແທກ ແລະ ມາດຕະຖານ

ເພື່ອຮັບປະກັນການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງ, ເຄື່ອງວັດແທກແມ່ເຫຼັກຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບທຽບ ແລະ ໄດ້ມາດຕະຖານຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ການປັບທຽບກ່ຽວຂ້ອງກັບການປຽບທຽບຜົນຜະລິດຂອງເຄື່ອງວັດແທກແມ່ເຫຼັກກັບຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ຮູ້ຈັກເພື່ອສ້າງຄວາມສຳພັນເສັ້ນຊື່ລະຫວ່າງການອ່ານຂອງເຄື່ອງມື ແລະ ຄ່າສະໜາມແມ່ເຫຼັກຕົວຈິງ. ການມາດຕະຖານຮັບປະກັນວ່າການວັດແທກທີ່ເຮັດດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກແມ່ເຫຼັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນສອດຄ່ອງ ແລະ ສາມາດປຽບທຽບກັນໄດ້.

ການນຳໃຊ້ແມ່ເຫຼັກວັດແທກ

ຄວາມສາມາດໃນການວັດແທກຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງມີການນຳໃຊ້ຫຼາຍຢ່າງໃນຂົງເຂດຕ່າງໆ:

ຟີຊິກສາດເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອສຶກສາສະໜາມແມ່ເຫຼັກຂອງໂລກ, ເຊິ່ງໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງ ແລະ ສ່ວນປະກອບຂອງພາຍໃນຂອງດາວເຄາະ.

ການນຳທາງເຂັມທິດ, ເຊິ່ງເປັນເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກຊະນິດໜຶ່ງ, ເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສຳຄັນສຳລັບການນຳທາງມາຕັ້ງແຕ່ສະໄໝບູຮານ, ຊ່ວຍໃຫ້ນັກເດີນເຮືອ ແລະ ນັກສຳຫຼວດຄົ້ນພົບເສັ້ນທາງຂ້າມມະຫາສະໝຸດອັນກວ້າງໃຫຍ່ໄພສານ.

ວິທະຍາສາດວັດສະດຸ: ແມ່ເຫຼັກວັດແທກຖືກໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍລັກສະນະວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກແລະ ສຶກສາຄຸນສົມບັດຂອງມັນ, ເຊິ່ງຈຳເປັນສຳລັບການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີເຊັ່ນ: ອຸປະກອນເກັບຮັກສາແມ່ເຫຼັກ ແລະ ເຄື່ອງຖ່າຍພາບສະນະແມ່ເຫຼັກ (MRI).

ການສຳຫຼວດອະວະກາດເຄື່ອງວັດແມ່ເຫຼັກຖືກນຳໃຊ້ໃນຍານອະວະກາດເພື່ອສຶກສາສະໜາມແມ່ເຫຼັກຂອງວັດຖຸທາງທ້ອງຟ້າ, ເຊິ່ງສະໜອງຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບສ່ວນປະກອບ ແລະ ປະຫວັດສາດທາງທໍລະນີວິທະຍາຂອງພວກມັນ.

ສະຫຼຸບ

ການວັດແທກຄວາມເຂັ້ມຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກແມ່ນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບການເຂົ້າໃຈພຶດຕິກຳຂອງແມ່ເຫຼັກ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນຂົງເຂດຕ່າງໆ. ຜ່ານຫົວໜ່ວຍຕ່າງໆເຊັ່ນ Gauss ແລະ Tesla ແລະ ເຄື່ອງມືຕ່າງໆເຊັ່ນ magnetometers, ນັກວິທະຍາສາດສາມາດວັດແທກຄວາມເຂັ້ມຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ເຊິ່ງເປັນການປູທາງໃຫ້ແກ່ຄວາມກ້າວໜ້າໃນດ້ານເຕັກໂນໂລຊີ, ການສຳຫຼວດ ແລະ ການຄົ້ນຄວ້າທາງວິທະຍາສາດ. ໃນຂະນະທີ່ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບແມ່ເຫຼັກສືບຕໍ່ເລິກເຊິ່ງຂຶ້ນ, ຄວາມສາມາດຂອງພວກເຮົາໃນການນຳໃຊ້ພະລັງຂອງມັນເພື່ອຜົນປະໂຫຍດຂອງມະນຸດຊາດກໍ່ຈະເພີ່ມຂຶ້ນເຊັ່ນກັນ.