Mittaa magneettikenttä

Tiedättekö, kuinka paljon magneettivoimaa luottokorttinne kestää?

Kirjoittaja: Jens E., Paris

Verkossa alkaen: 26.06.2009, Käyntien määrä: 174246

Kaikki alkoi oikeastaan yhdestä yksinkertaisesta kysymyksestä: "Kuinka lähelle magneettia voin tuoda luottokorttini ilman, että se vaarantuu?"

Tätä ei ollutkaan aivan helppo selvittää. Etsittyäni tietoa internetistä arvioin, että luottokortti kestää magneettikenttää noin 10 mT (milliteslaa, eli tuhannesosa teslasta – magneetin sisällä kenttä on noin 1 T!). Toisessa yksikössä: 1 mT = 10 gaussia; 10 mT = 100 gaussia.

Huomautus supermagnete-tiimiltä:
UKK-osiomme "Mikä turvaetäisyys minun tulee pitää laitteisiini?" mukaan oletamme, että luottokortti kestää enintään 40 mT:n magneettikentän.

Mutta kuinka pitkälle magneettikenttä sitten ulottuu? Magneetit voidaan kuvata varsin hyvin dipoleina. Ilman, että mennään liian syvälle aiheeseen: Dipolin kenttä heikkenee etäisyyden R³ verran (R tarkoittaa etäisyyttä), ja dipoleja voidaan laskea yhteen. Halusin testata tätä yksinkertaisella kotikokeella ja arvioida samalla "turvaetäisyyden" luottokorttiin.

Kokeen järjestäminen on hyvin yksinkertaista. Tarvitaan paperiarkki, kompassi ja sarja magneetteja (tässä 10 W-05-N). Asetin kompassin arkin reunaan niin, että neula osoitti reunaan nähden samansuuntaisesti.

Sitten laitoin 10 kuutiomagneettia yhteen ja asettelin ne paperille siten, että ne vaikuttivat kompassin neulaan. Tämän jälkeen kokeilin, millä etäisyydellä magneeteista kompassin neula kääntyi noin 90 astetta magneettien suuntaan. Tässä kohdassa tein paperiin viivan ja kirjasin siihen magneettien lukumäärän.

Toisessa vaiheessa tein saman yhdeksällä magneetilla, sitten kahdeksalla ja niin edelleen, kunnes vain yksi ainoa magneetti käänsi kompassin 90 astetta.

Sitten kokeilin vielä lisää ja testasin vahvempia magneetteja:

Tässä yksi S-20-10-N...

...tai jopa Q-50-15-15-N. Etäisyys kompassiin kasvaa tällöin koko ajan.

Kun magneettien massat (x-akseli) asetetaan vastakkain etäisyyden kanssa senttimetreinä (y-akseli), tulokset vastaavat varsin hyvin 1/R³-lakiamme. Kuutiomagneetit painavat 1 gramma, suuret magneetit 24 tai 48 grammaa. Tiedot eivät ole täysin tarkkoja, koska mittasin hieman epätarkemmin, kun olin poissa paperilta. Suuntaus kuitenkin pitää erittäin hyvin paikkansa.

Mitä koe siis osoitti? Mittasin, millä etäisyydellä magneettikenttä vastaa suunnilleen Maan magneettikenttää (0,05 mT). Koska koko dipolimomentti summautuu, magneettien määrä on verrannollinen koko dipolimomenttiin. Koska kenttä on verrannollinen dipolimomenttiin, mittaus on periaatteessa sama, vain "käänteisesti".

Mitä tulee luottokorttiin: Onneksi (sekä kortille että sen omistajalle) magneettikenttä heikkenee etäisyyden kasvaessa suhteessa 1/R³ ja kuution massa kasvaa L³ (L = sivun pituus) mukaisesti. Nämä kaksi periaatetta kumoavat toisensa.

Kokeessa havaitsin, että 10 cm etäisyydellä, joka vastaa 20-kertaista kuution sivun pituutta, magneettikenttä on laskenut Maan magneettikentän tasolle (0,05 mT). Kun etäisyys on 7-kertainen kuution sivun pituuteen nähden, magneettikentän voimakkuus on vielä noin 1 mT. Tämä on vielä turvallinen raja luottokortille – lähemmäs magneettia sen ei tulisi joutua.

Luottokortin osalta suosittelen siis nyrkkisääntönä: Mittaa magneetin pisin sivu, kerro tämä luku seitsemällä ja saat vähimmäisetäisyyden, joka sinun tulee pitää kyseiseen magneettiin.

Tähän en kuitenkaan tietenkään anna mitään takuuta – epävarmoissa tapauksissa pätee: Luottokortti ja magneetit eivät saisi koskaan joutua lähelle toisiaan!