Magnetómetro

Magnetômetro vetorial de hélio (MVH) da espaçonave Pioneer 10 e 11

Um magnetômetro ^{(português brasileiro)} ou magnetómetro ^{(português europeu)} é um dispositivo que mede o campo magnético ou momento de dipolo magnético. Diferentes tipos de magnetômetros medem a direção, força ou mudança relativa de um campo magnético em um determinado local. Uma bússola é um desses dispositivos, que mede a direção de um campo magnético ambiente, neste caso, o campo magnético da Terra. Outros magnetômetros medem o momento de dipolo magnético de um material magnético como um ferroímã, por exemplo, registrando o efeito desse dipolo magnético na corrente induzida em uma bobina.

O primeiro magnetômetro capaz de medir a intensidade magnética absoluta em um ponto no espaço foi inventado por Carl Friedrich Gauss em 1833 e desenvolvimentos notáveis ​​no século XIX incluíram o efeito Hall, que ainda é amplamente utilizado.

Os magnetômetros são amplamente utilizados para medir o campo magnético da Terra, em levantamentos geofísicos, para detectar anomalias magnéticas de vários tipos e para determinar o momento dipolar de materiais magnéticos. No sistema de referência de atitude e proa de uma aeronave, eles são comumente usados ​​como referência de proa. Magnetômetros também são usados ​​pelos militares como mecanismo de disparo em minas magnéticas para detectar submarinos. Consequentemente, alguns países, como Estados Unidos, Canadá e Austrália, classificam os magnetômetros mais sensíveis como de tecnologia militar e controlam sua distribuição.

Os magnetômetros podem ser usados ​​como detectores de metais: eles podem detectar apenas metais magnéticos (ferrosos), mas podem detectar esses metais a uma distância muito maior do que os detectores de metais convencionais que dependem da condutividade; eles são capazes de detectar objetos grandes, como carros, a mais de 10 metros (33 pé), enquanto o alcance de um detector de metais raramente é superior a 2 metros (6 ft 7 in).

Nos últimos anos, os magnetômetros foram miniaturizados na medida em que podem ser incorporados em circuitos integrados a um custo muito baixo e estão encontrando cada vez mais uso como bússolas miniaturizadas (sensor de campo magnético MEMS).

Utilização

O planeta Terra, por exemplo, está contido num campo magnético que varia conforme a coordenada observada. A variação deste é dependente da natureza mineral local e da interação das partículas carregadas provindas do Sol.

Nas pesquisas geofísicas, os depósitos de ferro podem ser encontrados por magnetômetros devida influência e interação do elemento no fluxo magnético nas proximidades da jazida mineral. Outra utilização importante destes instrumentos científicos, é o mapeamento e localização de sítios arqueológicos e naufrágios.

Quando o instrumento está instalado em satélites, é possível o mapeamento do campo magnético da Terra em detalhes, pois, o magnetômetro é muito sensível, e pode indicar atividades iônicas no plasma ionosférico. Assim, percebem as correntes associadas às auroras (Aurora boreal e Aurora austral) para determinar sua força e localização - e ajudam os cientistas na linha de pesquisa do Geophysical Institute a prever quais auroras valem a pena lançar foguetes científicos. Há anos, existe uma rede destes equipamentos científicos em todos os países que monitoram constantemente o efeito do vento solar no campo magnético da Terra.

Relação matemática do campo magnético

$M=KH$ onde M é a imantação adquirida por um corpo, em virtude de sua exposição a um campo magnético H, que terá menor ao maior intensidade dependendo da constante de susceptibilidade K, poderá ser positiva (materiais paramagnéticos ou ferromagnéticos) e negativos (materiais Diamagnéticos), sendo K uma grandeza adimensional.

Tipos

Os magnetômetros são usados para calibrar eletroímãs, ímãs permanentes ou para determinar a magnetização dos mais diversos materiais além de determinar o campo da Terra.

Existem dois tipos de equipamentos:

• Magnetômetros de leituras absolutas: são instrumentos que basicamente podem ser construídos com as próprias constantes internas conhecidas;
• Magnetômetros para leituras relativas: devem ser calibrados através de referência a um campo magnético conhecido, desta forma a medição pode ser por comparação.

Os principais modelos

• Magnetômetro de Saturação, conhecido como fluxgate;
• Magnetômetro de Precessão Nuclear;
• Magnetômetro de Supercondutividade(SQUID);
• Magnetômetro de Bombeamento Ótico.

Ligações externas

• Magetómetro de precessão (em inglês).
• Programa de Geomagnetismo do USGS (em inglês).
• Archaeological Prospectors