مغناطیس پدیده‌ای فیزیکی است که توسط میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. جریان الکتریکی یا ذره‌ای بنیادی می‌تواند یک میدان مغناطیسی تولید کند. این میدان مغناطیسی نیز می‌تواند بر سایر جریان‌ها و ممان‌های مغناطیسی تأثیر بگذارد.

میدان مغناطیسی ناحیه‌ای از فضا است که در اطراف آهن‌رباها یا رساناهای حامل جریان الکتریکی تشکیل می‌شود و نیروی مغناطیسی در آن ناحیه اثر می‌گذارد. این میدان، جهت و شدت نیروی میان قطب‌های مغناطیسی شمال و جنوب را تعیین می‌کند. میدان‌های مغناطیسی را می‌توان با خطوط میدان مغناطیسی نمایش داد. این خطوط جهت و تراکم میدان را نشان می‌دهند؛ به‌عنوان مثال، خطوط اطراف یک آهن‌ربای میله‌ای نشان می‌دهند که میدان از قطب شمال به قطب جنوب گسترش می‌یابد.

میدان‌های مغناطیسی می‌توانند مواد مغناطیسی را جذب کنند، بر ممان‌های مغناطیسی تأثیر بگذارند و ذرات باردار را در داخل میدان به حرکت درآورند. این میدان‌ها در بسیاری از کاربردها مانند موتورها و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) نقش حیاتی دارند.

مگنومتر دستگاهی است که برای اندازه‌گیری میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌شود. میدان‌های مغناطیسی، نیروهایی هستند که از منابعی مانند آهن‌رباها، جریان‌های الکتریکی یا بارهای الکتریکی ایجاد می‌شوند. مگنومتر شدت، جهت و سایر ویژگی‌های این میدان‌ها را با دقت بالا تشخیص داده و نتایج اندازه‌گیری ارائه می‌دهد.

این دستگاه‌ها عمدتاً بر پایه دو اصل اصلی کار می‌کنند:

• اثر هال: این اصل بر پایه اندازه‌گیری اختلاف پتانسیلی است که توسط جریان الکتریکی در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی روی یک سطح ایجاد می‌شود. دستگاه‌هایی که بر این اصل کار می‌کنند، به‌عنوان حسگرهای هال نیز شناخته می‌شوند. آن‌ها با اندازه‌گیری ولتاژ هال ناشی از اثر میدان مغناطیسی، شدت میدان را تعیین می‌کنند.
• مقاومت مغناطیسی (Magnetoresistance): مگنومترهای MR (MRM) تغییرات مقاومت الکتریکی را که در اثر میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود اندازه‌گیری می‌کنند. تغییرات در میدان مغناطیسی باعث تغییر در مقاومت سنسور می‌شود و این تغییر توسط مدارهای الکترونیکی دستگاه اندازه‌گیری شده و برای محاسبه شدت میدان مغناطیسی استفاده می‌شود.

1. باستان‌شناسی: مگنومترها توسط باستان‌شناسان برای شناسایی اشیاء فلزی و سازه‌های زیرزمینی استفاده می‌شوند. برای نمونه، وجود یک بنای تاریخی یا لاشه کشتی ممکن است میدان مغناطیسی محلی را تغییر دهد و مگنومترها این تغییرات را تشخیص می‌دهند.
2. ژئوفیزیک: در کاربردهای ژئوفیزیکی برای درک ساختار درونی زمین از مگنومترها استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها برای پایش حرکت صفحات تکتونیکی و پیش‌بینی فعالیت‌های آتشفشانی نیز کاربرد دارند.
3. زلزله‌شناسی: دستگاه‌های اندازه‌گیری میدان مغناطیسی می‌توانند تغییرات جزئی در میدان مغناطیسی زمین که ناشی از زمین‌لرزه‌ها هستند را شناسایی کنند؛ از این رو در کاربردهای زلزله‌شناسی نیز به کار می‌روند.
4. پژوهش‌های زیست‌پزشکی: مگنومترهای بسیار دقیق می‌توانند میدان‌های مغناطیسی ضعیفی را که بدن انسان تولید می‌کند، تشخیص دهند. این قابلیت در حوزه‌های فیزیک زیستی و پزشکی کاربرد دارد.
5. کاربردهای صنعتی: مگنومترها برای پایش و کنترل میدان‌های مغناطیسی در سیستم‌های خودکار صنعتی، رباتیک و ناوبری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره مفهوم مگنومتر و مغناطیس، می‌توانید از مطالب مفید موجود در Gebra Wiki بهره‌مند شوید.