MAGNETYCZNE HALL(elujah) Multi-Cache

W głowach świąteczno-zimowo, a pogoda uparcie serwuje syfno-mokre dni, które nijak motywują (mnie przynajmniej) do szukania skrytek w terenie. Dlatego 90% czasu potrzebnego na rozkminienie mojego kesza spędzisz pod dachem :) w suchym ciepełku centrum handlowego Reduta. Po finał pobiegniesz pod gołym niebem, ale obiecuję, że nie dostaniesz nawet lekkiej zadyszki. Już się rozmarzyłeś? Zapraszam do lektury.

Magnetyzm nadchodzących świąt Bożego Narodzenia mierzysz emocjami z dziecięcych wspomnień płynącymi prosto z serca. A co z otaczającym nas ziemskim magnetyzmem? Skąd bierze się siła, nakazująca upartej igle kompasu ciągle spoglądać na północ? Do końca nie wiemy, ale jest związana z ruchem strumieni materii płynnego wnętrza naszej planety. W losowych okresach zwanych przebiegunowaniami (średnio co 250 000 lat) bieguny magnetyczne Ziemi zamieniają się miejscami. Co ciekawe, obecny geograficzny biegun północny jest de facto południowym biegunem magnetycznym. (hehehe jak to ??????)

Każdy z nas bawił się kiedyś magnesami i wiemy, że mają one bieguny. Jednoimienne się odpychają a różnoimienne przyciągają. Ja bawiłem się i zwykłymi „słabymi ferrytami” i „super neodymami”, które mocno pokaleczyły mojego syna, gdy próbował z nich zrobić… klipsy na wargi hihi! To tylko potoczne nazwy, za którymi kryją się stopy różnych metali i różne technologie produkcji magnesów. Każdy z magnesów wytwarza wokół siebie zamykające się pole magnetyczne .

Jednostką opisującą gęstość pola jest Tesla (T) chociaż często mierniki pola magnetycznego zwane są gausometrami (jednostka Gaus (Gs) też opisuje natężenie pola magnetycznego). Poczytaj o Nikola Tesli, któremu zawdzięczasz m.in. to, że w gniazdku płynie prąd przemienny - słynny spór Edisona i Tesli. Dla mnie Tesla był niedoścignionym geniuszem.

W najprostszy sposób pole wytwarzane przez magnes można zmierzyć poprzez pomiar siły, z jaką oddziałuje na drugi magnes „wzorcowy” w powtarzalnych warunkach. Ze starego długopisu zbudowałem prosty przyrząd, który to umożliwi. Poniższe zdjęcie przedstawia jak odpychają się dwa magnesy i jak to wykorzystać do pomiaru pola.

Pobaw się magnesami w zestawie, sprawdzaj jak teoria sprawdza się w praktyce. Zauważ, że moje przyrządy nie są wyskalowane w Teslach. Jednostek brak a wartości wskazań dobrałem tak, aby było wygodnie a nie dosłownie naukowo :). Nie jest trudno wymienić wiele wad przedstawionej metody pomiaru „siły magnesu”. Spróbuj na przykład pomierzyć magnes przyklejony do ściany lub do sufitu…

I tutaj śpiewamy HALLelujah na cześć Edwina Halla, który w 1879r odkrył pewne zjawisko. Okazuje się że jeśli umieścimy przewodnik w polu magnetycznym, spowoduje to powstanie różnicy potencjałów prostopadłej do linii pola.

To napięcie można zmierzyć, a ponieważ jest wprost proporcjonalne do wartości pola magnetycznego, to aż się prosi o miernik natężenia tego pola bazujący na efekcie Halla. I rzeczywiście powstało wiele rodzajów czujników Halla stosowanych np. w motoryzacji (ABS, sygnalizacja zapięcia pasów), automatyce przemysłowej (czujniki zbliżeniowe), elektronice – wentylatory PC, napędy dysków i oczywiście Geocachingu (moja skromna skrytka hihi). Czujniki Halla dzielimy na dwa rodzaje - z wyjściem liniowym i cyfrowym. Te drugie wskazują tylko obecność/brak obecności pola magnesu. Czujnik liniowy wykorzystałem w budowie tej skrytki, bo pozwala na „płynne” pomiary natężenia pola. Jeszcze tylko magnes z zepsutego dynamo i kolejny etap zagadki przed Tobą.

Codziennie wykorzystujemy zjawiska związane z magnetyzmem. Siedzę teraz wygodnie na sofie i liczę: 14 magnesów w głośnikach, 4 telewizor, 18 w laptopach, 6 telefon. Ciekawy jest sposób zapisu magnetycznego na dyskach HDD w komputerach. Poruszająca się po ścieżkach głowica zapisuje i odczytuje dane w postaci zer i jedynek. Pozostawione na nośniku magnetycznym ślady to nic innego jak małe magnesy (domeny) ukierunkowane w różny sposób. Poniżej zdjęcie przedstawiające schematycznie jak taki zapis wygląda.

...