Quando vuoi capire la forza o la direzione di un campo magnetico, un magnetometro è il tuo strumento di scelta. Si va dal semplice - puoi farlo facilmente nella tua cucina - al complesso, e i dispositivi più avanzati sono i passeggeri regolari nelle missioni di esplorazione spaziale. Il primo magnetometro fu creato da Carl Friedrich Gauss, che è spesso chiamato "il Principe della Matematica", e che nel 1833 pubblicò un documento che descriveva un nuovo dispositivo che chiamò "magnometro". Il suo design è molto simile al semplice magnetometro descritto di seguito, che puoi creare nella tua cucina.

Tipi

Poiché sono molto sensibili, i magnetometri possono essere utilizzati per trovare siti archeologici, depositi di ferro , naufragi e altre cose che hanno una firma magnetica. Una rete di magnetometri attorno alla Terra monitora costantemente gli effetti minuti del vento solare sul campo magnetico terrestre e pubblica i dati sull'indice K (vedi Risorse). Esistono due tipi fondamentali di magnetometri. I magnetometri scalari misurano la forza di un campo magnetico, mentre i magnetometri vettoriali misurano la direzione della bussola.

Creazione del proprio

Esiste un semplice magnetometro vettoriale che puoi realizzare da solo. Una barra magnetica, appesa a un filo, punterà sempre verso nord; contrassegnando una sua estremità, è possibile individuare piccole variazioni mentre il campo magnetico cambia. Aggiungendo uno specchio e una luce, puoi prendere misurazioni abbastanza accurate e rilevare gli effetti delle tempeste magnetiche (per istruzioni complete, vedi il link Suntrek in Risorse).

The Hall Effect

Più complicato I magnetometri, come quelli usati su veicoli spaziali, usano una varietà di metodi per rilevare la forza e il rilevamento del campo magnetico. I magnetometri più comuni sono chiamati sensori a effetto Hall a stato solido. Questi sensori utilizzano le proprietà della corrente elettrica che sono influenzate dalla presenza di un campo magnetico che non corre parallelo alla direzione della corrente. Quando c'è un campo magnetico presente, gli elettroni (o il loro opposto, i fori degli elettroni, o entrambi) nella corrente si accumulano su un lato del materiale conduttivo. Quando è assente, gli elettroni o i buchi si muovono in linea retta. Il modo in cui un campo magnetico influenza il movimento degli elettroni o dei fori può essere misurato e utilizzato per determinare la direzione di un campo magnetico. I sensori Hall Effect producono anche una tensione proporzionale all'intensità del campo magnetico, che li rende sia magnetometri vettoriali che scalari.

Magnetometri nella vita quotidiana

Spesso incontriamo i magnetometri nella nostra vita quotidiana anche se potresti non saperlo, sotto forma di metal detector. I metal detector portatili utilizzati dai cacciatori di tesori e dagli hobbisti utilizzano l'effetto Hall per localizzare oggetti metallici. Utilizzando un fenomeno noto come sfasamento, i rivelatori possono differenziare tra i metalli misurando la resistenza o l'induttanza (conduttività) dell'oggetto.