Тесламетр: принцип работы и применение прибора для измерения магнитных полей

Что такое тесламетр и для чего он нужен

Тесламетр — это специальный измерительный прибор, название которого происходит от единицы измерения магнитной индукции «тесла» и слова «метр». Его основная задача — измерять индукцию или напряженность магнитного поля в средах, не обладающих ферромагнитными свойствами. По сути, это устройство позволяет количественно оценить силу магнитного поля в конкретной точке пространства, измеряя воздействие этого поля на движущиеся заряженные частицы. Существуют различные типы тесламетров, включая индукционные и феррозондовые модели, каждый из которых работает на своем физическом принципе.

Принцип работы индукционных тесламетров

Индукционные тесламетры основаны на использовании индукционного преобразователя, часто в виде катушки, и подключенного к нему электроизмерительного прибора. Когда такой преобразователь взаимодействует с магнитным полем, в нем возникает электродвижущая сила (ЭДС) из-за изменения потокосцепления. Именно эту ЭДС и измеряет прибор. Для работы в постоянных магнитных полях необходимо механическое движение преобразователя — его линейное перемещение, вращение или вибрация. В переменных же полях изменение потокосцепления происходит само по себе за счет колебаний величины и направления поля.

Феррозондовые тесламетры и их особенности

В отличие от индукционных, феррозондовые тесламетры используют для измерений более сложные внутриатомные и квантовые явления. В их основе могут лежать такие физические эффекты, как ядерный магнитный резонанс (ЯМР), электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) или явления сверхпроводимости. Эти методы позволяют достичь очень высокой точности измерений.

Области применения тесламетров

Сфера использования этих приборов весьма широка. Они незаменимы в геофизике для измерения горизонтальной и вертикальной составляющих вектора напряженности геомагнитного поля, что необходимо при составлении магнитных карт и проведении геологической разведки. Кроме того, тесламетры играют ключевую роль в фундаментальных научных исследованиях. С их помощью изучают магнитные поля планет Солнечной системы и проводят магнитометрические исследования в межпланетном пространстве.