Por que fazemos isso? Você quer detectar metal? Ah, não sei… talvez você queira encontrar ouro no solo. Você pode desenterrar toda a sujeira e descobrir onde está o ouro. na frente você cava. Ou talvez você esteja procurando um meteorito de metal enterrado. Você também pode usar um detector de metais para encontrar seu anel perdido na praia. Esses dispositivos são muito úteis.
Mas você sabe como eles funcionam? Oh! Se você pensar bem, não é óbvio. Existem muitos tipos diferentes de detectores, mas todos utilizam a mesma física agradável de campos elétricos e magnéticos. Vamos dar uma olhada.
vá com o fluxo
Primeiro, o que torna os metais diferentes de outros materiais? Todos os objetos sólidos são compostos de átomos, cada um dos quais possui elétrons carregados negativamente voando em torno de um núcleo carregado positivamente. Em não-metais, como plásticos e vidro, os elétrons estão principalmente ligados aos átomos originais.
Mas em metais como o cobre, os elétrons externos nadam livremente e são compartilhados por todos os átomos. É por isso que a eletricidade flui através do metal. Quando um campo elétrico é aplicado, ocorre um fluxo de elétrons em uma direção específica, que é chamada de corrente elétrica. Os metais são condutores.
lei de faraday
Então, como criamos um campo elétrico? O método mais simples é adicionar elétrons à superfície de um objeto metálico para dar-lhe carga. Esta é a função da bateria. Mas obviamente isso não funciona para nossos propósitos. Você tem que acessar o metal antes de encontrá-lo, o que não faz sentido.
Mas há outra maneira. isso é, mudança de campo magnético Também cria um campo elétrico. Esta é a ideia básica da lei de Faraday. Quando um ímã é movido perto de um condutor metálico, o movimento altera o campo magnético e gera um campo elétrico. Se esse campo elétrico estiver dentro do metal, boom: ocorrem as chamadas correntes parasitas.
E vice-versa
O oposto também pode ser verdadeiro. Uma corrente elétrica gera um campo magnético, assim como um campo magnético variável gera uma corrente elétrica. Lembra daquele antigo projeto de feira de ciências em que você enrola um fio em um prego de aço e conecta a ponta a uma bateria? Quando os sucos fluem, a unha torna-se temporariamente magnética e pode pegar clipes de papel.
No entanto, como vimos anteriormente, não são necessárias baterias. Mudanças no campo magnético criam correntes parasitas dentro do metal, e essas correntes parasitas formam seu próprio campo magnético. espere! Isso é ainda mais louco. Essas correntes parasitas geram um campo magnético, resultando em uma interação entre o metal e o objeto que altera o campo magnético.
Seu primeiro detector de metais muito simples está pronto. Para criar um campo magnético variável, basta usar um ímã em movimento. Na demonstração abaixo, coloquei um ímã em cima de uma moeda e imediatamente puxei-o para cima. Este movimento cria correntes parasitas dentro da moeda, que criam um campo magnético que interage com o ímã. olhar? A moeda saltará.
