Contenuto
- Qual è l'effetto Hall?
- Come funziona un misuratore di Gauss?
- Chi ha bisogno di un misuratore di Gauss?
Carl Friederich Gauss (1777-1855) è considerato uno dei più grandi matematici che siano mai vissuti, ed è stato anche un pioniere nello studio dei campi magnetici. Ha sviluppato uno dei primi dispositivi in grado di misurare la forza e la direzione di un campo magnetico, il magnometro, e ha anche sviluppato un sistema di unità per misurare il magnetismo. In suo onore, la moderna unità di densità del flusso magnetico o induzione magnetica nel sistema CGS (sistema metrico) è chiamata gauss. Nel sistema di misurazione SI più inclusivo, l'unità base del flusso magnetico è il tesla (dal nome di Nikola Tesla). Una tesla equivale a 10.000 gauss.
Un metro gauss è una versione moderna del magnometro Gauss. Consiste in una sonda gauss, il misuratore stesso e un cavo per collegarli e funziona grazie all'effetto Hall, scoperto da Edwin Hall nel 1879. Può misurare sia l'intensità che la direzione di un campo magnetico. Si utilizza un misuratore di gauss per misurare campi magnetici relativamente piccoli. Quando devi misurare quelli più grandi, usi un tesla meter, che è sostanzialmente la stessa cosa, ma sei laureato nelle unità tesla più grandi.
Qual è l'effetto Hall?
Elettricità e magnetismo sono fenomeni correlati e un campo magnetico può influenzare una corrente elettrica. Se una corrente passa attraverso un conduttore e si posiziona il conduttore in un campo magnetico trasversale, la forza del campo spingerà gli elettroni su un lato del conduttore. Questa concentrazione asimmetrica di elettroni crea una tensione misurabile attraverso il conduttore che è direttamente proporzionale alla forza del campo (B) e alla corrente (I) e inversamente proporzionale alla densità di carica (n) e allo spessore del conduttore (d) . La relazione matematica è:
V = IB / ned
dove e è la carica di un singolo elettrone.
Come funziona un misuratore di Gauss?
Il sensore gauss è fondamentalmente una sonda Hall ed è la parte più importante di un misuratore gauss. Può essere piatto, il che è meglio per misurare campi magnetici trasversali, oppure può essere assiale, che misura meglio i campi paralleli alla sonda, come quelli che esistono all'interno di un solenoide. Le sonde possono essere fragili, specialmente se progettate per misurare piccoli campi e spesso sono fortificate con ottone per proteggerle da ambienti difficili.
Il misuratore è una corrente di prova attraverso la sonda e l'effetto Hall produce una tensione che il misuratore quindi registra. I campi magnetici sono raramente statici e, poiché la tensione oscilla, il misuratore di solito ha caratteristiche che congelano la lettura a un determinato valore, catturano le letture e le salvano e registrano solo la massima tensione rilevata. Alcuni metri distinguono tra i campi CC e CA e calcolano automaticamente il quadrato medio radice (RMS) dei campi CA.
Chi ha bisogno di un misuratore di Gauss?
I contatori di Gauss sono dispositivi utili e un elettricista che ne ha uno può diagnosticare più facilmente i circuiti cablati. Infatti, un tester di tensione senza contatto rileva il flusso di elettricità dal campo magnetico che produce, quindi è un tipo di misuratore di gauss. È possibile utilizzare un misuratore di gauss per misurare l'intensità del campo magnetico attorno alle linee elettriche, anche se tecnicamente sarebbe necessario un misuratore di tesla a causa dell'intensità del campo. Puoi anche usare un misuratore di gauss per misurare l'intensità del campo magnetico ambientale nella tua casa. Questo campo cambia in base alle apparecchiature utilizzate.
Sebbene gli effetti dei campi magnetici sulla salute non siano stati stabiliti, esistono alcune prove che l'esposizione prolungata a campi magnetici elevati possa essere dannosa. Se sei preoccupato per questo, hai bisogno di strumenti di misurazione gauss. Un misuratore di gauss ti dà la possibilità di regolare l'intensità del campo in casa.