Innehåll
Carl Friederich Gauss (1777-1855) anses vara en av de största matematikerna som någonsin levt, och han var också en pionjär i studiet av magnetfält. Han utvecklade en av de första enheterna som kan mäta styrkan och riktningen för ett magnetfält, magnometern, och han utvecklade också ett system med enheter för att mäta magnetism. I hans ära heter den moderna enheten för magnetisk flödestäthet eller magnetisk induktion i CGS (metriska) systemet gauss. I det mer inkluderande SI-mätsystemet är basenheten för magnetiskt flöde tesla (uppkallad efter Nikola Tesla). En tesla är lika med 10 000 gauss.
En gaussmätare är en modern version av Gauss magnometer. Den består av en gaussond, mätaren själv och en kabel för att ansluta dem, och den fungerar på grund av Hall-effekten, som upptäcktes av Edwin Hall 1879. Den kan mäta både magnetens intensitet och riktning. Du använder en gaussmätare för att mäta relativt små magnetfält. När du behöver mäta stora använder du en tesla meter, som i princip är samma sak, men examen i de större tesla enheterna.
Vad är halleffekten?
Elektricitet och magnetism är relaterade fenomen, och ett magnetfält kan påverka en elektrisk ström. Om en ström passerar genom en ledare och du placerar ledaren i ett tvärgående magnetfält, kommer fältets kraft att skjuta elektronerna till en sida av ledaren. Denna asymmetriska koncentration av elektroner skapar en mätbar spänning över ledaren som är direkt proportionell mot fältets (B) styrka och strömmen (I) och omvänt proportionell mot laddningstätheten (n) och ledarens tjocklek (d) . Den matematiska relationen är:
V = IB / ned
där e är laddningen för en enda elektron.
Hur fungerar en Gaussmätare?
Gaussensorn är i princip en Hall-sond, och den är den viktigaste delen av en gaussmätare. Det kan vara plant, vilket är bäst för att mäta tvärgående magnetfält, eller det kan vara axiellt, som bäst mäter fält parallellt med sonden, till exempel de som finns i en magnetventil. Sonder kan vara ömtåliga, särskilt när de är utformade för att mäta små fält, och de är ofta befäst med mässing för att skydda dem från hårda miljöer.
Mätaren s en testström genom sonden, och Hall-effekten producerar en spänning som mätaren sedan registrerar. Magnetfält är sällan statiska, och eftersom spänningen fluktuerar har mätaren vanligtvis funktioner som fryser avläsningen vid ett visst värde, fångar avläsningar och sparar dem och registrerar bara den högsta spänning som upptäcks. Vissa meter skiljer mellan DC- och AC-fält och beräknar automatiskt rotmedelvärdet (RMS) för AC-fält.
Vem behöver en Gauss-mätare?
Gauss-mätare är användbara apparater, och en elektriker som har en kan diagnostisera kabeldragna kretsar lättare. I själva verket upptäcker en kontaktfri spänningstestare elflödet av det magnetiska fältet som den producerar, så det är en typ av gaussmätare. Du kan använda en gaussmätare för att mäta styrkan hos magnetfältet runt kraftledningar, även om du tekniskt skulle behöva en tesla meter på grund av styrka i fältet. Du kan också använda en gaussmätare för att mäta styrkan hos det omgivande magnetfältet i ditt hus. Detta fält ändras beroende på vilka apparater du använder.
Även om effekterna av magnetfält på hälsan inte fastställs, finns det några bevis för att långvarig exponering för höga magnetfält kan vara skadlig. Om du är orolig för detta behöver du mätverktyg för gauss. En gaussmätare ger dig möjlighet att reglera fältstyrkan i ditt hus.