Le premier magnétomètre
Lorsque vous voulez comprendre la force ou la direction d'un champ magnétique, un magnétomètre est votre outil de choix. Elles vont de la simple - vous pouvez faire un dans votre cuisine facilement - au complexe, et les dispositifs plus avancés sont des passagers réguliers sur les missions d'exploration spatiale. Le premier magnétomètre a été créé par Carl Friedrich Gauss, qui est souvent appelé «le prince des mathématiques», et qui a publié un document en 1833 décrivant un nouveau dispositif qu'il a appelé un "magnometer." Son design est très similaire à la magnétomètre simple décrite ci-dessous, que vous pouvez créer dans votre cuisine.
Les types
Parce qu'ils sont très sensibles, magnétomètres peuvent être utilisées pour trouver des sites archéologiques, des gisements de fer, des naufrages et d'autres choses qui ont une signature magnétique. Un réseau de magnétomètres autour de la terre surveille en permanence les effets minute du vent solaire sur le champ magnétique de la terre et publie les données sur le K-index (voir Ressources). Il existe deux types de base de magnétomètres. magnétomètres scalaires mesurent la force d'un champ magnétique, tandis que les magnétomètres vectoriels mesurent la direction de la boussole.
Créer votre propre
Il y a un magnétomètre vectoriel simple que vous pouvez faire vous-même. Un aimant de bar, suspendue à un fil, pointe toujours au nord; en marquant une extrémité de celui-ci, vous pouvez repérer les petites variations que les changements du champ magnétique. En ajoutant un miroir et la lumière, vous pouvez prendre des mesures assez précises et détecter les effets des orages magnétiques (pour obtenir des instructions complètes, voir le lien Suntrek dans les ressources).
L'effet Hall
magnétomètres plus complexes, tels que ceux utilisés sur les engins spatiaux, utilisent une variété de méthodes pour détecter l'intensité du champ magnétique et la détection. Les magnétomètres les plus courants sont appelés capteurs Solid-State à effet Hall. Ces sondes utilisent les propriétés de courant électrique qui sont affectées par la présence d'un champ magnétique qui ne sont pas parallèles à la direction du courant. Quand il y a un champ magnétique présent, les électrons (ou leur opposé, les trous d'électrons, ou les deux) dans le courant de rassembler sur un côté du matériau conducteur. Quand il est absent, les électrons ou des trous exécutés dans une ligne essentiellement droite. La façon dont un champ magnétique affecte le mouvement des électrons ou des trous peut être mesurée et utilisée pour déterminer la direction d'un champ magnétique. capteurs à effet Hall produisent également une tension qui est proportionnelle à l'intensité du champ magnétique, ce qui les rend la fois vectoriel et scalaire magnétomètres.
Magnétomètres dans la vie quotidienne
Nous rencontrons souvent des magnétomètres dans notre vie quotidienne, mais vous ne pouvez pas le savoir, sous la forme de détecteurs de métaux. détecteurs de métaux portatifs utilisés par les chasseurs de trésor et les amateurs utilisent l'effet Hall pour localiser des objets métalliques. Au moyen d'un phénomène connu sous le décalage de phase, les détecteurs peuvent se différencier entre les métaux en mesurant la résistance ou l'inductance (conductivité) de l'objet.