金屬探測器如何工作？

為什麼是你？ 你想檢測金屬嗎？哦，我不知道……也許你想在地下找到一些金子。你可以挖出所有的泥土，或者你可以找到有黃金的地方 前 你挖掘或者也許你正在尋找埋藏的金屬隕石。您甚至可以使用金屬探測器來找到您在海灘上丟失的戒指。這些設備非常有用。

但你知道它們是如何工作的嗎？啊哈！仔細想想，這並不明顯。探測器有不同類型，但它們都依賴於相同的電場和磁場的酷物理原理。我們來看看吧？

隨波逐流

首先，金屬與其他材料有何不同？任何固體物體都是由原子組成的，每個原子都帶有帶負電的電子，在帶正電的原子核周圍嗡嗡作響。在塑料或玻璃等非金屬中，電子幾乎粘附在其原始原子上。

然而，在像銅這樣的金屬中，外部電子自由游動並被所有原子共享。這就是為什麼電流可以流過金屬——如果施加電場，就會得到特定方向的電子流，我們稱之為電流。金屬具有導電性。

法拉第定律

那麼如何創建電場呢？最簡單的方法就是通過向金屬物體的表面添加一些電子來充電——這就是電池的組成部分。但顯然，這對我們的目的不起作用。你需要先接觸到金屬才能找到它，這是沒有意義的。

但還有另一種方法。事實證明，一個 改變磁場 它還會產生電場。這就是法拉第定律的基本思想。如果將磁鐵移動到金屬導體附近，該移動將產生變化的磁場，從而產生電場。如果電場位於金屬臂中：就會產生所謂的渦流。

反之亦然

反之亦然：正如變化的磁場會產生電流一樣，電流也會產生磁場。還記得那個古老的科學博覽會項目嗎？將電線纏繞在鐵釘上，並將末端連接到電池上？當果汁流動時，爪子會暫時變得有磁性，可以撿起回形針。

但正如我們剛剛看到的，您不需要電池。變化的磁場會在金屬中產生渦流，然後這些渦流又會產生自己的磁場。等待！更瘋狂的是。由於這些渦流會產生磁場，因此金屬和產生變化磁場的物體之間會發生相互作用。

您現在已準備好使用第一個非常簡單的金屬探測器。為了創建變化的磁場，我們將簡單地使用移動磁鐵。在下面的演示中，我將一塊磁鐵放在一枚硬幣上，然後快速將其拉開。這種運動會在硬幣中產生渦流，這些渦流會產生與磁鐵相互作用的磁場。看;硬幣跳起來。