דף הבית / כדאי לדעת / איך עובד גלאי מתכות?
מיחזור מתכות

איך עובד גלאי מתכות?

כיום הבידוק הביטחוני באמצעות גלאי מתכות נראה לנו מובן מאליו, אבל הוא מבוסס על הקשר בין חשמל למגנטיות שהתגלה רק לפני 150 שנה ושינה את עולמנו

עקרון פעולתו של גלאי מתכות מבוסס על הקשר ההדוק שבין חשמל ומגנטיות. אנחנו מסתמכים על הקשר הזה יום-יום: החשמל שאנו צורכים מגיע מתחנות כוח, ומיוצר באמצעות גנרטור, שהוא תוף גדול העשוי מחוט נחושת. כשהגנרטור מסתובב במהירות גבוהה בתוך שדה מגנטי, עובר דרכו זרם.

מכשירי החשמל הביתיים כמו מכונות כביסה או שואב אבק, מבוססים על מנועים חשמליים, שפעולתם הפוכה בדיוק לגנרטור: כאשר עובר דרכם זרם חשמלי, הוא מייצר שדה מגנטי משתנה בלולאת תיל. מגנט קבוע דוחה את השדה הזה וגורם ללולאה להסתובב. במילים אחרות: שדה חשמלי משתנה בזמן מייצר שדה מגנטי, ושדה מגנטי משתנה בזמן מייצר שדה חשמלי. ג’יימס מקסוול ניסח זאת מתמטית במשוואותיו המפורסמות משנות ה-60 של המאה ה-19.

פרסום

גלאי המתכות הידני מורכב מסוללה המעבירה חשמל דרך ידית לסליל. כאשר עובר זרם חשמלי דרך הסליל, נוצר שדה מגנטי מסביבו. כאשר סורקים את השטח משנים כמובן את מיקומו של השדה שנוצר. אם במקרה העברנו את הגלאי על פני חפץ מתכתי, יחוש הגלאי שדה מגנטי שמקורו באלקטרונים של אטומי המתכת. שתי תכונות של אלקטרונים תורמות למגנטיות: תנועתם המרחבית סביב הגרעין (תנע זוויתי) ותכונה פנימית הנקראת ספין, שהיא תופעה קוונטית ולא ניתן לדבר עליה במונחים מרחביים (זה אינו סחרור כמו בסביבון כפי שלפעמים מכנים זאת).

באטומים שמהם עשויים רוב החומרים, השדות שיוצרים האלקטרונים מבטלים זה את זה, משום שהאלקטרונים מסודרים בזוגות שבהם הספין של האחד הפוך לזה של השני (האלקטרונים מזווגים). לכן רוב החומרים אינם מגנטיים והגלאי לא יזהה אותם. עם זאת, במתכות יש אלקטרונים לא מזווגים והשדה המגנטי שיוצר כל אלקטרון אינו מבוטל. למשל באטום ברזל יש ארבעה אלקטרונים לא מזווגים, והוא מתנהג כמגנט קטן.

גלאי המתכות מכיל תיל שני שנקרא מקלט, המחובר למעגל חשמלי. השדה המגנטי שמקורו במתכת מייצר זרם חשמלי במקלט המגיע, דרך מעגל חשמלי, לחיישן המצפצף ומתריע כי אנחנו בקרבת מתכת. גלאי מתכות מתקדמים מסוגלים לגלות חומרים מוליכים עד לעומק של 30 מטר, תלוי כמובן בסוג הקרקע.

פרסום

סיכום עיקרון פעולתו של גלאי מתכות

מאת :-ד”ר נעה זמשטיין מכון דווידזון

Print Friendly, PDF & Email

בנוסף אולי תאהב/י

מצטרפים לדף הפייסבוק של מכניקה-נט ונשארים מעודכנים כל הזמן‎

אודות מערכת פורטל מכניקה נט

מערכת פורטל מכניקה נט עושה כמיטב יכולתה להביא בפניכם חדשות , כתבות ,מחקרים ,ידיעות מהארץ העולם ועוד המון אינפורמציה בתחום תעשיית המתכת תעשיית הזיווד הפלסטיק והגומי . בכל הצעה בקשה רעיון נשמח באם תיצרו קשר

בידקו גם

הראש הישראלי ממציא לנו פטנטים, הראש היפני יכול לגרום להם להפוך למציאות.

מאת : יריב עייני   ישראל נחשבת ובצדק לאומת הסטארט-אפ העולמית. הראש הישראלי ממציא לנו …

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *