Als u de sterkte of richting van een magnetisch veld wilt bepalen, is een magnetometer uw gereedschap bij uitstek. Ze variëren van de eenvoudige - je kunt er gemakkelijk een in je keuken maken - tot het complex, en de meer geavanceerde apparaten zijn normale passagiers op missies voor ruimteverkenning. De eerste magnetometer is gemaakt door Carl Friedrich Gauss, die vaak 'de Prins van de Wiskunde' wordt genoemd en die in 1833 een artikel publiceerde waarin hij een nieuw apparaat beschreef dat hij een 'magnometer' noemde. Zijn ontwerp lijkt sterk op de eenvoudige magnetometer die hieronder wordt beschreven en die je in je keuken kunt maken.

Types

Omdat ze erg gevoelig zijn, kunnen magnetometers worden gebruikt om archeologische vindplaatsen, ijzervoorraden te vinden , scheepswrakken en andere dingen met een magnetische handtekening. Een netwerk van magnetometers rond de aarde bewaakt constant de minieme effecten van de zonnewind op het aardmagnetisch veld en publiceert de gegevens op de K-index (zie bronnen). Er zijn twee basistypen magnetometers. Scalaire magnetometers meten de sterkte van een magnetisch veld, terwijl vector magnetometers de kompasrichting meten.

Creëren van uw eigen

Er is een eenvoudige vector magnetometer die u zelf kunt maken. Een staafmagneet die aan een draad hangt, wijst altijd naar het noorden; door het ene uiteinde ervan te markeren, kunt u kleine variaties herkennen wanneer het magnetisch veld verandert. Door een spiegel en licht toe te voegen, kunt u redelijk nauwkeurige metingen uitvoeren en de effecten van magnetische stormen detecteren (voor volledige instructies, zie de Suntrek-koppeling in bronnen).

Het Hall-effect

Meer gecompliceerd magnetometers, zoals die op ruimtevaartuigen worden gebruikt, gebruiken een verscheidenheid aan methoden om magnetische veldsterkte en detectie te detecteren. De meest voorkomende magnetometers worden Solid State Hall Effect-sensoren genoemd. Deze sensoren gebruiken eigenschappen van elektrische stroom die worden beïnvloed door de aanwezigheid van een magnetisch veld dat niet parallel loopt aan de richting van de stroom. Als er een magnetisch veld aanwezig is, verzamelen de elektronen (of hun tegenovergestelde elektronengaten of beide) in de stroom zich aan één kant van het geleidende materiaal. Wanneer het afwezig is, lopen de elektronen of gaten in een in wezen rechte lijn. De manier waarop een magnetisch veld de beweging van de elektronen of gaten beïnvloedt, kan worden gemeten en gebruikt om de richting van een magnetisch veld te bepalen. Hall Effect-sensoren produceren ook een spanning die evenredig is aan de sterkte van het magnetisch veld, waardoor ze zowel vector- als scalaire magnetometers zijn.

Magnetometers in het dagelijks leven

We komen vaak magnetometers tegen in ons dagelijks leven , hoewel je het misschien niet weet, in de vorm van metaaldetectoren. Handbediende metaaldetectoren die worden gebruikt door schatzoekers en hobbyisten gebruiken het Hall-effect om metalen voorwerpen te lokaliseren. Met behulp van een fenomeen dat bekend staat als faseverschuiving, kunnen detectoren een onderscheid maken tussen metalen door de weerstand of inductiviteit (geleidingsvermogen) van het object te meten.