Waga magnetyczna / Test nachylenia
Także: Test nachylenia, Test Lenza, Test diamagnetyzmu
Waga magnetyczna wykorzystuje efekt Lenza i właściwe metalom szlachetnym wartości diamagnetyzmu, aby odróżnić prawdziwe sztabki i monety złota i srebra od fałszerstw magnetycznych.
Waga magnetyczna - nazywana także testem nachylenia lub testem Lenza - to nieniszcząca metoda sprawdzania autentyczności metali szlachetnych, oparta na fizycznej zasadzie prawa Lenza. Gdy silny magnes neodymowy zostanie poprowadzony ukośnie nad prawdziwą monetą złota lub sztabką złota (albo odwrotnie metal przesunięty obok magnesu), metal diamagnetyczny indukuje przeciwstawne hamowanie prądem wirowym - element przechyla się odczuwalnie wolniej niż oczekiwano lub wiszący magnes odchyla się.
Zasada fizyczna
Metale szlachetne, takie jak złoto i srebro, są diamagnetyczne: są przez magnesy minimalnie odpychane i wytwarzają podczas przejścia przez pole magnetyczne mierzalne prądy wirowe (efekt Lenza). Materiały ferromagnetyczne lub paramagnetyczne stosowane do fałszerstw (np. wolfram, ołów, stopy miedź-cynk) zachowują się zasadniczo inaczej - albo są przyciągane, albo hamowanie prądem wirowym wypada wyraźnie słabiej.
Siła hamowania prądem wirowym ~ sigma * B^2 * v * V
sigma = przewodność elektryczna (S/m)
B = gęstość strumienia magnesu (T)
v = prędkość względna (m/s)
V = objętość próbki (m^3)
Siła hamowania zależy zatem od przewodności, natężenia pola magnetycznego i objętości próbki - samych wielkości właściwych materiałowi, których fałszerze nie mogą łatwo jednocześnie sfałszować.
Przebieg testu nachylenia
- Konstrukcja: potrzebne są nachylona rampa (ok. 45 stopni) z materiału niemagnetycznego (drewno, akryl) oraz silny magnes neodymowy (min. N42).
- Ustalenie referencji: sprawdzona oryginalna moneta (np. Krugerrand lub Wiedeńscy Filharmonicy) zsunąć po rampie i zmierzyć czas.
- Przyłożenie badanego elementu: podejrzana moneta lub sztabka badana w tych samych warunkach.
- Ocena: znacząco szybsze zsuwanie lub przyciąganie do magnesu wskazuje na fałszerstwo; równomierne opóźnienie przemawia za prawdziwym metalem szlachetnym.
Granice metody
Waga magnetyczna nie jest cudownym środkiem. Fałszerstwa wolframowe z powłoką złota posiadają niemal identyczną gęstość jak prawdziwe złoto (19,25 wobec 19,32 g/cm3) - a ponieważ wolfram jest słabo paramagnetyczny, hamowanie prądem wirowym w teście nachylenia wypada podobnie małe jak przy prawdziwym złocie. Tu sam test nachylenia nie potrafi niezawodnie rozróżnić. Dla wiarygodnych wyników należy go dlatego zawsze łączyć z pomiarem gęstości wg Archimedesa oraz analizą fluorescencji rentgenowskiej. Również kontrola masy i wymiarów za pomocą kontroli masy monety jest sensowna.
Krótko podsumowując
Test nachylenia to szybki, tani wstęp do sprawdzania autentyczności metali szlachetnych, który niezawodnie demaskuje fałszerstwa ferromagnetyczne - dla wartościowych imitacji wolframowych potrzeba jednak uzupełniających metod, takich jak pomiar gęstości lub ultradźwięki.