A medição de campos magnéticos envolve o uso de dispositivos conhecidos como magnetômetros. Existem vários tipos de magnetômetros, cada um empregando princípios diferentes para quantificar a força e a direção dos campos magnéticos. Aqui está uma explicação detalhada de como os campos magnéticos são medidos:
- Sensores de efeito Hall:
- Sensores de efeito Hall são comumente usados em magnetômetros. Esses sensores exploram o efeito Hall, onde uma tensão é gerada perpendicularmente ao fluxo de corrente em um condutor quando sujeito a um campo magnético.
- Em um magnetômetro de efeito Hall, uma fina tira semicondutora é exposta ao campo magnético. A tensão gerada é proporcional à força do campo magnético, permitindo uma medição precisa.
- Magnetômetros Fluxgate:
- Os magnetômetros Fluxgate funcionam com base no princípio das mudanças no fluxo magnético em um material central. O núcleo é normalmente um material magnético com baixa coercividade.
- Quando sujeito a um campo magnético externo, o núcleo sofre alterações no fluxo magnético. As mudanças no fluxo são então detectadas e medidas, fornecendo informações sobre a intensidade e, em alguns casos, a direção do campo magnético.
- Magnetômetros de precessão de prótons:
- Os magnetômetros de precessão de prótons usam o comportamento dos prótons em um campo magnético. Os núcleos de hidrogênio (prótons) possuem momentos magnéticos intrínsecos.
- Na presença de um campo magnético externo, os prótons se alinham com o campo e fazem precessão em torno dele. Medindo a frequência de precessão, a força do campo magnético pode ser determinada.
- Magnetômetros SQUID:
- Dispositivos supercondutores de interferência quântica (SQUIDs) são magnetômetros altamente sensíveis que exploram as propriedades da mecânica quântica dos supercondutores.
- Os magnetômetros SQUID podem medir campos magnéticos extremamente fracos. Eles operam com base no efeito Josephson, onde a supercorrente flui através de um circuito supercondutor e o campo magnético induz mudanças na corrente crítica.
- Pesquisar magnetômetros de bobina:
- Os magnetômetros de bobina de busca consistem em uma bobina de fio enrolada em torno de um núcleo. Quando a bobina é exposta a um campo magnético, uma força eletromotriz (EMF) é induzida, que pode ser medida.
- Esses magnetômetros são frequentemente usados em geofísica e outras aplicações que exigem a medição de campos magnéticos alternados.
- Gaussímetros e Magnetômetros:
- Gaussímetros são dispositivos projetados especificamente para medir a intensidade de um campo magnético. Eles podem usar várias tecnologias, incluindo sensores de efeito Hall ou sensores fluxgate.
- Os magnetômetros, em um sentido mais amplo, abrangem dispositivos que não apenas medem a força, mas também a direção do campo magnético.
Em resumo, os campos magnéticos são medidos usando uma variedade de tecnologias de magnetômetro, cada uma dependendo de princípios diferentes, como efeito Hall, mudanças de fluxo, precessão de prótons, supercondutividade e indução de bobina. A escolha do magnetômetro depende da aplicação, da sensibilidade necessária e das características do campo magnético que está sendo medido.
