Inhoud
Carl Friederich Gauss (1777-1855) wordt beschouwd als een van de grootste wiskundigen die ooit heeft geleefd en hij was ook een pionier in de studie van magnetische velden. Hij ontwikkelde een van de eerste apparaten die de sterkte en richting van een magnetisch veld konden meten, de magnometer, en hij ontwikkelde ook een systeem van eenheden om magnetisme te meten. Ter ere van hem wordt de moderne eenheid van magnetische fluxdichtheid of magnetische inductie in het CGS (metrische) systeem de gauss genoemd. In het meer omvattende SI-meetsysteem is de basiseenheid van magnetische flux de tesla (vernoemd naar Nikola Tesla). Een tesla is gelijk aan 10.000 gauss.
Een gauss-meter is een moderne versie van de Gauss-magnometer. Het bestaat uit een gaussonde, de meter zelf en een kabel om ze aan te sluiten, en het werkt vanwege het Hall-effect, dat werd ontdekt door Edwin Hall in 1879. Het kan zowel de intensiteit als de richting van een magnetisch veld meten. U gebruikt een gaussmeter om relatief kleine magnetische velden te meten. Wanneer u grote meet, moet u een tesla-meter gebruiken, wat in principe hetzelfde is, maar afgestudeerd in de grotere tesla-eenheden.
Wat is het Hall-effect?
Elektriciteit en magnetisme zijn gerelateerde fenomenen, en een magnetisch veld kan een elektrische stroom beïnvloeden. Als er een stroom door een geleider stroomt en u plaatst de geleider in een transversaal magnetisch veld, duwt de kracht van het veld de elektronen naar één kant van de geleider. Deze asymmetrische concentratie van elektronen creëert een meetbare spanning over de geleider die recht evenredig is met de sterkte van het veld (B) en de stroom (I) en omgekeerd evenredig met de ladingsdichtheid (n) en de dikte van de geleider (d) . De wiskundige relatie is:
V = IB / Ned
waarbij e de lading is van een enkel elektron.
Hoe werkt een Gauss-meter?
De gaussensor is in feite een Hall-sonde en het belangrijkste onderdeel van een gaussmeter. Het kan plat zijn, wat het beste is voor het meten van dwarse magnetische velden, of het kan axiaal zijn, dat het beste velden evenwijdig aan de sonde meet, zoals die binnen een solenoïde. Sondes kunnen kwetsbaar zijn, vooral wanneer ze zijn ontworpen om kleine velden te meten, en ze zijn vaak verrijkt met messing om ze te beschermen tegen ruwe omgevingen.
De meter is een teststroom door de sonde en het Hall-effect produceert een spanning die de meter vervolgens registreert. Magnetische velden zijn zelden statisch en omdat de spanning fluctueert, heeft de meter meestal functies die de meetwaarde bij een bepaalde waarde bevriezen, meetwaarden vastleggen en opslaan en alleen de hoogste gedetecteerde spanning registreren. Sommige meters maken onderscheid tussen DC- en AC-velden en berekenen automatisch het root mean square (RMS) van AC-velden.
Wie heeft een Gauss-meter nodig?
Gauss-meters zijn nuttige apparaten, en een elektricien die er een heeft, kan gemakkelijker bedrade circuits diagnosticeren. In feite detecteert een contactloze spanningstester de elektriciteitsstroom door het magnetische veld dat hij produceert, dus het is een soort gaussmeter. U kunt een gaussmeter gebruiken om de sterkte van het magnetische veld rond hoogspanningslijnen te meten, hoewel u technisch gezien een tesla-meter nodig zou hebben vanwege de sterkte van het veld. U kunt ook een gaussmeter gebruiken om de sterkte van het magnetische veld in uw huis te meten. Dit veld verandert afhankelijk van de apparaten die u gebruikt.
Hoewel de effecten van magnetische velden op de gezondheid niet zijn vastgesteld, zijn er aanwijzingen dat langdurige blootstelling aan hoge magnetische velden schadelijk kan zijn. Als je je hier zorgen over maakt, heb je gauss-meetinstrumenten nodig. Een gauss-meter geeft u de mogelijkheid om de veldsterkte in uw huis te regelen.