Magnety jsou všude kolem nás a používají se v mnoha různých aplikacích a technologiích. Tento článek se zaměřuje na základy magnetů, včetně různých typů a toho, co dělají.

Koncept magnetu

Magnet je předmět, který generuje magnetické pole a přitahuje další magnety. Existují dva hlavní způsoby, jak je klasifikovat: podle jejich složení nebo podle toho, jak snadno se z něj stane magnet (jeho magnetické vlastnosti). Každý materiál má uvnitř drobné magnety, které pocházejí z elektronů jeho atomů, které rotují dokola; Někdy se k sobě hodí natolik, že některé materiály vypadají spíše jako jeden velký magnet než jako mnoho malých!

Permanentní magnety

Trvalýmagnetyudržet si svůj magnetismus po dlouhou dobu. Jsou vyrobeny ze železa, niklu nebo kobaltu – nebo kombinací těchto kovů, jako jsou slitiny. Pravděpodobně jste viděli permanentní magnety v reproduktorech a motorech, ale lze je nalézt i jinde, například ve dveřích chladničky, které se zavírají, protože na vnitřní hraně je magnetický proužek. Reproduktor funguje tak, že elektrický proud protéká dráty navinutými kolem něj; To vytváří magnetická pole, která interagují s těmi, která vytváří jiná část zvaná kmitací cívka – když se tyto dvě sady navzájem přitahují nebo odpuzují, vznikají zvukové vlny! Motor využívá jak permanentní magnety, tak elektromagnety k vytvoření rotační síly, díky které se věci točí.

Elektromagnet

Elektromagnet funguje pouze tehdy, když jím prochází elektřina. Čím více závitů drátu kolem elektromagnetu máte, tím silnější bude jeho tah – ale pokud jím protéká příliš mnoho proudu, nezbude vůbec žádný! Elektromagnety se používají v mnoha elektrických zařízeních, jako jsou motory a generátory, protože se mohou velmi rychle zapínat nebo vypínat v závislosti na tom, co chcete, aby dělaly. Například: v elektromotoru se rotor otáčí, protože je obklopen cívkami, které se při napájení stávají magnetickými; zatímco v generátoru je tento proces obrácený, což má za následek rostoucí hladinu energie.

Dočasný magnet

Dočasný magnet je materiál, který se stává magnetickým v přítomnosti jiného magnetu, ale ztrácí svůj magnetismus, když je odstraněn z pole. Některé příklady jsou měkké železo a ocel; Tyto materiály se používají v hlavách a senzorech magnetických úložných zařízení, jako jsou pásky. Pásky používají dočasné magnety k záznamu a čtení informací; zatímco senzory detekují změny magnetických polí pomocí dočasných magnetů.

Magnety klasifikované podle tvaru

Existuje mnoho různých tvarů magnetů – tyčové, podkovovité nebo kotoučové magnety mají své vlastní speciální vlastnosti, díky nimž jsou užitečné pro různé věci. Například: kompasy potřebují silná magnetická pole, takže obvykle používají pole ve tvaru podkovy místo tyčových. Tyče jsou dobré pro výuku, protože jsou snadno pochopitelné a snadno se s nimi manipuluje.

Magnetické aplikace

Magnety se také používají v mnoha různých věcech v mnoha různých oblastech! Mohou přeměňovat elektrickou energii na mechanickou (motory) nebo naopak (generátory). V lékařském zobrazování používají skenery MRI silná magnetická pole spolu s rádiovými vlnami a počítači k vytváření detailních snímků uvnitř vašeho těla – je to jako pořizovat fotografie s neviditelným světlem! Magnety nacházejí široké uplatnění také v datových úložištích, komunikačních technologiích, ochraně životního prostředí atd.

Průlomy v technologii magnetů jsou neustálé, což přineslo řadu inovací v různých oblastech; Například pokrok dosažený ve vědě o materiálech a výrobních metodách by mohl vést k výrobě silnějších magnetů, které lze použít při výrobě obnovitelné energie, jako jsou mimo jiné větrné turbíny nebo kvantové počítače. Vzhledem k pokroku v oblasti umělé inteligence a nanotechnologií se navíc očekává, že prostřednictvím magnetických technologií, jako jsou inteligentní systémy magnetické levitace nebo nanomagnetické materiály, bude realizováno ještě více interdisciplinárních aplikací.

Žádná slova nemohou popsat, jak důležité jsou magnety v dnešní společnosti; Používají se od elektromotorů až po lékařské zobrazovací přístroje. Tento článek si klade za cíl seznámit vás s různými typy nebo kategoriemi magnetů spolu s jejich použitím, abyste příště, až na nějaký narazíte, udělali čas a podrobně jej prozkoumali. Doufáme, že se v oblasti magnetických technologií bude dále rozvíjet a objevovat.