ווי אזוי מעסט מען די שטאַרקייט פֿון אַ מאַגנעט?

מאַגנעטן זענען שוין פֿאַר יאָרהונדערטער געווען פֿאַרכאַפּנדיקע אָביעקטן, פֿאַרכאַפּנדיק וויסנשאַפֿטלער און ענטוזיאַסטן מיט זייער מיסטעריעזער פֿעיִקייט צו צוציען געוויסע מאַטעריאַלן. פֿון קאָמפּאַס נאָדלען וואָס פֿירן אַלטע אויספֿאָרשער ביז די קאָמפּליצירטע מעכאַניזמען פֿון מאָדערנער טעכנאָלאָגיע, שפּילן מאַגנעטן אַ וויכטיקע ראָלע אין פֿאַרשידענע אַספּעקטן פֿון אונדזער לעבן. אָבער ווי קענען מיר קוואַנטיפֿיצירן די שטאַרקייט פֿון די?מאַגנעטישע פעלדערווי מעסטן מיר די שטאַרקייט פון מאַגנעטן? לאָמיר זיך פֿאַרטיפֿן אין די מעטאָדן און מכשירים וואָס ווערן גענוצט צו קוואַנטיפֿיצירן די שטאַרקייט פֿון אַ מאַגנעט.

מאַגנעטיש פעלד שטאַרקייט

די שטאַרקייט פֿון אַ מאַגנעט ווערט פֿונדאַמענטאַל באַשטימט דורך זײַן מאַגנעטישן פֿעלד, דעם געגנט אַרום דעם מאַגנעט וואו מען פֿילט זײַן השפּעה. דאָס פֿעלד ווערט רעפּרעזענטירט דורך קראַפֿט־ליניעס, וואָס ציען זיך פֿונעם צפֿון־פּאָל פֿונעם מאַגנעט ביזן דרום־פּאָל. ווי גרעסער די געדיכטקייט פֿון די ליניעס, אַלץ שטאַרקער דאָס מאַגנעטישע פֿעלד.

גאַוס און טעסלאַ: מעסטונג איינהייטן

צו קוואַנטיפיצירן די שטאַרקייט פון אַ מאַגנעטישן פעלד, נוצן וויסנשאַפֿטלער צוויי הויפּט מעסטונג־איינהייטן: גאַוס און טעסלאַ.

גאוס (G): גערופן נאך דעם דייטשן מאטעמאטיקער און פיזיקער קארל פרידריך גאוס, מעסט די איינהייט די מאגנעטישע פלוקס געדיכטקייט אדער מאגנעטישע אינדוקציע. איין גאוס איז גלייך צו איין מאקסוועל פער קוואדראט צענטימעטער. אבער, צוליב דער רעלאטיוו קליינער מאס פון גאוס, ספעציעל אין מאדערנע קאנטעקסטן, ניצן וויסנשאפטלער אפט טעסלא פאר שטארקערע מאגנעטישע פעלדער.

טעסלאַ (T)גערופן אין כּבֿוד פֿון דעם סערביש-אַמעריקאַנער ערפֿינדער און עלעקטרישן אינזשעניר ניקאָלאַ טעסלאַ, רעפּרעזענטירט די איינהייט אַ גרעסערע מאַגנעטישע פֿלוס געדיכטקייט קאַמפּערד צו גאַוס. איין טעסלאַ איז גלייך צו 10,000 גאַוס, מאַכנדיג עס אַ מער פּראַקטישע איינהייט פֿאַר מעסטן שטאַרקערע מאַגנעטישע פֿעלדער, אַזאַ ווי די וואָס ווערן פּראָדוצירט דורך שטאַרקע מאַגנעטן געניצט אין וויסנשאַפֿטלעכער פֿאָרשונג אָדער אינדוסטריעלע אַפּליקאַציעס.

מאַגנעטאָמעטערס

מאַגנעטאָמעטערס זענען אינסטרומענטן וואָס זענען דיזיינד צו מעסטן די שטאַרקייט און ריכטונג פון מאַגנעטישע פעלדער. די דעוויסעס קומען אין פֿאַרשידענע פֿאָרמען, פֿון פּשוטע האַנט-געהאַלטן קאָמפּאַסן ביז סאָפיסטיקירטע לאַבאָראַטאָריע עקוויפּמענט. דאָ זענען עטלעכע געוויינטלעכע טיפּן מאַגנעטאָמעטערס וואָס ווערן גענוצט צו מעסטן מאַגנעטישע פעלד שטאַרקייט:

1. פלוקסגייט מאַגנעטאָמעטערסדי מאַגנעטאָמעטערס נוצן די פּרינציפּן פון עלעקטראָמאַגנעטישע אינדוקציע צו מעסטן ענדערונגען אין מאַגנעטישע פעלדער. זיי באַשטייען פון איין אָדער מער מאַגנעטישע קערנס אַרומגענומען מיט דראָט שפּולן. ווען זיי ווערן אויסגעשטעלט צו אַ מאַגנעטישן פעלד, ווערן די קערנס מאַגנעטיזירט, וואָס אינדוצירט אַן עלעקטרישן סיגנאַל אין די שפּולן, וואָס קען ווערן געמאָסטן און קאַליברירט צו באַשטימען די שטאַרקייט פון דעם מאַגנעטישן פעלד.

2. האַל עפֿעקט מאַגנעטאָמעטערסהאַל-עפעקט מאַגנעטאָמעטערס פאַרלאָזן זיך אויף דעם האַל-עפעקט, וואָס באַשרײַבט די דזשענעריישאַן פון אַ וואָולטאַזש חילוק (האַל וואָולטאַזש) אַריבער אַן עלעקטרישן קאַנדאַקטאָר ווען אונטערטעניק צו אַ מאַגנעטישן פעלד פּערפּענדיקולאַר צו דעם קראַנט שטראָם. דורך מעסטן דעם וואָולטאַזש, קענען האַל-עפעקט מאַגנעטאָמעטערס באַשטימען די שטאַרקייט פון דעם מאַגנעטישן פעלד.

3. סקוויד מאַגנעטאָמעטערססופּערקאַנדאַקטינג קוואַנטום ינטערפיראַנס דיווייס (SQUID) מאַגנעטאָמעטערס זענען צווישן די מערסט סענסיטיווע מאַגנעטאָמעטערס וואָס זענען פאַראַן. זיי אַרבעטן באַזירט אויף די קוואַנטום אייגנשאַפטן פון סופּערקאַנדאַקטאָרס, וואָס לאָזט זיי דעטעקטירן גאָר שוואַכע מאַגנעטישע פעלדער, ביזן לעוועל פון פעמטאָטעסל (10^-15 טעסלאַ).

קאַליבראַציע און סטאַנדאַרדיזאַציע

כדי צו זיכער מאַכן גענויע מעסטונגען, מוזן מאַגנעטאָמעטערס זיין ריכטיק קאַליברירט און סטאַנדאַרדיזירט. קאַליבראַציע באַשטייט פון פאַרגלייַכן די רעזולטאַטן פון די מאַגנעטאָמעטער מיט באַקאַנטע מאַגנעטישע פעלד שטאַרקייטן צו שאַפֿן אַ לינעאַרע באַציִונג צווישן די קיילע לייענונגען און די פאַקטישע מאַגנעטישע פעלד ווערטן. סטאַנדאַרדיזאַציע זיכערט אַז מעסטונגען גענומען מיט פאַרשידענע מאַגנעטאָמעטערס זענען קאָנסיסטענט און פאַרגלייַכלעך.

אַפּליקאַציעס פון מאַגנעטאָמעטריע

די מעגלעכקייט צו מעסטן מאַגנעטישע פעלד שטאַרקייט גענוי האט פילע אַפּליקאַציעס אין פֿאַרשידענע פֿעלדער:

געאָפיזיקמאַגנעטאָמעטערס ווערן גענוצט צו שטודירן דעם ערד-ערד'ס מאַגנעטישן פעלד, וואָס גיט ווערטפולע אינפֿאָרמאַציע וועגן דער סטרוקטור און צוזאַמענשטעלונג פֿון דעם פּלאַנעט'ס אינעווייניק.

נאַוויגאַציעקאָמפּאַסן, אַ טיפּ מאַגנעטאָמעטער, זענען געווען וויכטיקע מכשירים פֿאַר נאַוויגאַציע זינט אוראלטע צייטן, און האָבן געהאָלפֿן מאַטראָזן און אויספֿאָרשער צו געפֿינען זייער וועג איבער ריזיקע אָקעאַנען.

מאַטעריאַלן וויסנשאַפֿטמאַגנעטאָמעטריע ווערט גענוצט צו כאַראַקטעריזירןמאַגנעטישע מאַטעריאַלןאון שטודירן זייערע אייגנשאפטן, וואָס זענען וויכטיק פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון טעכנאָלאָגיעס ווי מאַגנעטישע סטאָרידזש דעוויסעס און מאַגנעטישע רעזאָנאַנס ימאַגינג (MRI) מאשינען.

קאָסמאָס עקספּלאָראַציעמאַגנעטאָמעטערס ווערן דיפּלויד אויף ראַקעטן צו שטודירן די מאַגנעטישע פעלדער פון הימלישע קערפּערס, און געבן איינבליקן אין זייער צוזאַמענשטעל און געאָלאָגישע געשיכטע.

מסקנא

די מעסטונג פון מאַגנעטישע פעלד שטאַרקייט איז וויכטיק פֿאַר פֿאַרשטיין די נאַטור פון מאַגנעטן און זייערע אַפּליקאַציעס אין פֿאַרשידענע פֿעלדער. דורך איינהייטן ווי גאַוס און טעסלאַ און אינסטרומענטן ווי מאַגנעטאָמעטערס, קענען וויסנשאַפֿטלער גענוי קוואַנטיפֿיצירן די שטאַרקייט פון מאַגנעטישע פֿעלדער, און דאָס באַפֿלאַסטערט דעם וועג פֿאַר פֿאָרשריטן אין טעכנאָלאָגיע, עקספּלאָראַציע און וויסנשאַפֿטלעכע פֿאָרשונג. ווי אונדזער פֿאַרשטאַנד פֿון מאַגנעטיזם ווערט ווײַטער טיפֿער, אַזוי וועט אויך אונדזער פֿעיִקייט צו נוצן זײַן כּוח לטובֿת מענטשהייט.