Magnetfelder werden mit Instrumenten wie Magnetometern und Gaussmetern gemessen. Magnetometer können die Stärke und Richtung magnetischer Felder erkennen und messen. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen, darunter Hall-Effekt-Sensoren, Fluxgate-Magnetometer und supraleitende Quanteninterferenzgeräte (SQUIDs), die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Empfindlichkeitsstufen geeignet sind. Diese Geräte liefern genaue Messwerte der Stärke und Ausrichtung des Magnetfelds.
Zur Messung der Magnetfeldstärke können Sie ein Gaussmeter oder einen Hall-Effekt-Sensor verwenden. Ein Gaussmeter misst die magnetische Flussdichte in der Einheit Gauss oder Tesla. Es besteht typischerweise aus einer Sonde, die im Magnetfeld platziert werden kann, und einer digitalen Anzeige zur Anzeige der Feldstärke. Hall-Effekt-Sensoren, die auf dem Hall-Effekt-Prinzip basieren, werden auch häufig zur Messung von Magnetfeldstärken verwendet, insbesondere in Industrie- und Automobilanwendungen.
Magnetfelder können mit Geräten wie Magnetometern, Gaussmetern und Hall-Effekt-Sensoren gemessen werden. Jedes dieser Werkzeuge dient einem bestimmten Zweck und liefert Messungen hinsichtlich der magnetischen Flussdichte oder der magnetischen Feldstärke. Beispielsweise ist ein Fluxgate-Magnetometer hochempfindlich und kann kleine Änderungen im Erdmagnetfeld messen, während ein Hall-Effekt-Sensor häufig in Anwendungen wie Näherungserkennung und Strommessung eingesetzt wird.
Abhängig von der Quelle des Magnetfelds und dem Kontext werden Magnetfelder mit verschiedenen Methoden berechnet. Für einfache Geometrien wie einen langen, geraden Draht, durch den Strom fließt, kann das Magnetfeld mithilfe des Ampere-Gesetzes oder des Biot-Savart-Gesetzes berechnet werden. Diese Gesetze beziehen sich auf den Strom und den Abstand vom Draht zur magnetischen Feldstärke. Für komplexere Konfigurationen können numerische Methoden und Computersimulationen wie die Finite-Elemente-Analyse zur Berechnung des Magnetfelds verwendet werden.
Die zur Messung des Magnetfelds verwendete Einheit ist Tesla (T) im Internationalen Einheitensystem (SI). Ein Tesla entspricht einem Weber pro Quadratmeter. In manchen Zusammenhängen, insbesondere im älteren Zentimeter-Gramm-Sekunden-System (CGS), wird die Einheit Gauss (G) verwendet, wobei 1 Tesla 10.000 Gauss entspricht. Diese Einheiten quantifizieren die magnetische Flussdichte und geben die Stärke des Magnetfelds an einem bestimmten Punkt an.