Odkrywanie magnesów: zrozumienie ich różnorodności i właściwości

Magnesy są wszędzie wokół nas i są wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach i technologiach. W tym artykule skupiono się na podstawach magnesów, w tym na różnych typach i ich działaniu.

Koncepcja magnesu

Magnes to obiekt, który generuje pole magnetyczne i przyciąga inne magnesy. Istnieją dwa główne sposoby ich klasyfikacji: ze względu na ich skład lub na podstawie tego, jak łatwo można je przekształcić w magnes (jego właściwości magnetyczne). Każdy materiał ma w sobie maleńkie magnesy, które pochodzą z wirujących elektronów jego atomów; Czasami ustawiają się one tak bardzo względem siebie, że niektóre materiały wyglądają jak jeden duży magnes, a nie wiele małych!

Magnesy trwałe

StałyMagnesyUtrzymuj ich magnetyzm przez długi czas. Są wykonane z żelaza, niklu lub kobaltu – lub kombinacji tych metali, takich jak stopy. Prawdopodobnie widziałeś magnesy trwałe w głośnikach i silnikach, ale można je również znaleźć w innych miejscach, takich jak drzwi lodówki, które zatrzaskują się, ponieważ na wewnętrznej krawędzi znajduje się pasek magnetyczny. Głośnik działa poprzez przepływ prądu elektrycznego przez owinięte wokół niego przewody; W ten sposób powstają pola magnetyczne, które oddziałują z tymi wytwarzanymi przez inną część zwaną cewką drgającą – kiedy te dwa zestawy przyciągają się lub odpychają, wytwarzane są fale dźwiękowe! Silnik wykorzystuje zarówno magnesy trwałe, jak i elektromagnesy do wytworzenia siły obrotowej, która sprawia, że rzeczy się obracają.

Elektromagnes

Elektromagnes działa tylko wtedy, gdy przepływa przez niego prąd. Im więcej zwojów drutu masz wokół elektromagnesu, tym silniejsze będzie jego przyciąganie - ale jeśli przepływa przez nie zbyt duży prąd, nie będzie go wcale! Elektromagnesy są używane w wielu rzeczach elektrycznych, takich jak silniki i generatory, ponieważ mogą się bardzo szybko włączać lub wyłączać w zależności od tego, co chcesz, aby robiły. Na przykład: w silniku elektrycznym wirnik obraca się, ponieważ jest otoczony cewkami, które stają się magnetyczne po zasileniu; Natomiast w generatorze proces ten jest odwrócony, co powoduje wzrost poziomu energii.

Magnes tymczasowy

Magnes tymczasowy to materiał, który staje się magnetyczny w obecności innego magnesu, ale traci swój magnetyzm po usunięciu z pola. Niektóre przykłady to miękkie żelazo i stal; Materiały te są stosowane w głowicach i czujnikach magnetycznych urządzeń pamięciowych, takich jak taśmy. Taśmy wykorzystują tymczasowe magnesy do zapisywania i odczytywania informacji; podczas gdy czujniki wykrywają zmiany w polach magnetycznych za pomocą magnesów tymczasowych.

Magnesy sklasyfikowane według kształtu

Istnieje wiele różnych kształtów magnesów – magnesy prętowe, podkowiaste lub dyskowe mają swoje specjalne właściwości, które sprawiają, że są przydatne do różnych rzeczy. Dla przykładu: kompasy potrzebują silnych pól magnetycznych, więc zwykle używają one tych w kształcie podkowy zamiast w kształcie prętów. Paski są dobre do nauczania, ponieważ są łatwe do zrozumienia i łatwe w obsłudze.

Zastosowania magnesów

Magnesy są używane w wielu różnych rzeczach w wielu różnych obszarach! Mogą one przekształcać energię elektryczną w mechaniczną (silniki) lub odwrotnie (generatory). W obrazowaniu medycznym skanery MRI wykorzystują silne pola magnetyczne wraz z falami radiowymi i komputerami do tworzenia szczegółowych obrazów wewnątrz ciała – to jak robienie zdjęć w niewidzialnym świetle! Magnesy znajdują również szerokie zastosowanie w przechowywaniu danych, technologii komunikacyjnej, ochronie środowiska itp.

Przełomy w technologii magnesów są ciągłe, co zaowocowało szeregiem innowacji w różnych dziedzinach; Na przykład postęp w materiałoznawstwie, a także w metodach produkcji, może doprowadzić do powstania silniejszych magnesów, które można wykorzystać m.in. w wytwarzaniu energii odnawialnej, takiej jak turbiny wiatrowe lub komputery kwantowe. Co więcej, ze względu na postęp sztucznej inteligencji i nanotechnologii istnieją duże oczekiwania, że jeszcze bardziej interdyscyplinarne zastosowania będą realizowane za pomocą technologii magnetycznej, takich jak inteligentne systemy lewitacji magnetycznej lub materiały nanomagnetyczne.

Żadne słowa nie są w stanie opisać, jak ważne są magnesy w dzisiejszym społeczeństwie; Są one stosowane od silników elektrycznych po urządzenia do obrazowania medycznego. Ten artykuł ma na celu zapoznanie Cię z różnymi typami lub kategoriami magnesów wraz z ich zastosowaniami, aby następnym razem, gdy się na nie natkniesz, nie spiesz się i dokładnie go zbadaj. Mamy nadzieję na dalszy rozwój i odkrycia w dziedzinie technologii magnetycznych.