Co je využití magnetů? Proč vidíme světlo na magnete?

Použití magnetů

Aplikace v elektrických zařízeních

• Generátor: V generátoru je magnet klíčovou součástí, která vygeneruje magnetické pole. Například ve synchronním generátoru se magnet na rotoru (který může být permanentním nebo elektromagnetem) otáčí, což způsobí, že cívka statoru přeruší magnetické síly čáry, což podle principu elektromagnetické indukce vygeneruje indukovanou elektromotorickou sílu a následně převede mechanickou energii na elektrickou.

• Motor: Pracovní princip motoru je založen na působení magnetického pole na proud. Magnet (statorový nebo rotorový) generuje magnetické pole. Když proud prochází cívkou motoru (rotorovou nebo statorovou vinutím), magnetické pole s proudem interaguje a vytváří amperovskou sílu, která způsobí, že rotor motoru otáčí a realizuje převod elektrické energie na mechanickou. Například u stejnosměrného motoru slouží permanentní magnet jako stator k generování pevného magnetického pole, které ovládá směr a rychlost otáčení rotoru změnou směru proudu v armaturní vinutí.

Aplikace v elektronických zařízeních

• Reproduktoři a sluchátka: Reproduktory a sluchátka používají magnety k převodu elektrických signálů na zvuk. U reproduktoru je permanentní magnet a cívka (hlasová cívka) spojená s audiosignálem. Když audio proud prochází hlasovou cívkou, ta vibruje pod vlivem amperovské síly v magnetickém poli permanentního magnetu, a tato vibrace je převedena na zvuk prostřednictvím struktury, jako je papírový kužel reproduktoru. Sluchátka fungují podobně jako reproduktory, ale jsou menší a kompaktnější.

• Magnetické úložné zařízení: Tradiční pevné disky (HDD) používají magnetismus k ukládání dat. Uvnitř pevného disku jsou vysokorychlostně otáčející se diskové plachty pokryté magnetickými materiály. Data se zapisují a čtou na plachtě pomocí magnetické hlavy (obsahující elektromagnety). Magnetická hlava může generovat magnetické pole, měnit směr magnetizace magnetického materiálu na disku podle potřeby, aby reprezentovala 0 a 1 dat.

Aplikace v průmyslu a každodenním životě

• Magnetické kleště a zdvihací zařízení: V průmyslové výrobě lze magnetismus magnetů využít k výrobě magnetických klešťů pro fixaci a manipulaci s díly feromagnetických materiálů. Například v obráběcích dílnách mohou magnetické kleště snadno fixovat malé díly na pracovní ploše pro obrábění. Zdvihací magnety lze použít k zdvihání velkých kusů feromagnetických materiálů, například při recyklaci šrotu, kdy zdvihací magnety mohou snadno zdvihnout několik tun šrotu.

• Magnetické senzory: V automobilovém průmyslu jsou magnetické senzory široce využívány. Například, rychlostní senzory využívají změny magnetického pole k detekci rychlosti kola. V některých systémech řízení přístupu se magnetické senzory také používají k detekci otevírání a zavírání dveří, a detekce a přenos signálů je realizován prostřednictvím interakce mezi magnetem a senzorem.

• Lékařské oblasti: V lékařských zobrazovacích technikách, jako je magnetická rezonance (MRI), se využívají silná magnetická pole a rádiové frekvenční pulsy k interakci s vodíkovými jádry v lidských tkáních, a pak detekcí signálů emitovaných vodíkovými jádry se generují detailní obrazy vnitřků lidského těla.

Příčiny světla viděného na magnetu

Obvykle magnety samy o sobě světlo nevyzařují. Pokud vidíte světlo na magnetu, může jít o několik případů:

• Odrážení externího světla: povrch magnetu může být hladký a odrazí světlo z okolí, například za silného osvětlení může povrch magnetu odrážet světlo jako zrcadlo, což dává dojem, že magnet vyzařuje světlo.

• Speciální optické efekty magnetických materiálů (méně běžné): Některé magnetické materiály mohou mít speciální optické jevy za specifických podmínek magnetického pole, jako je magneto-optický efekt. Magneto-optické efekty zahrnují Faradayův rotační efekt, při kterém se směr polarizace světelných paprsků otáčí, když procházejí magnetickými materiály. Pokud v konkrétním experimentálním zařízení nebo speciálním magnetickém materiálu, tento změna světla způsobená magneto-optickým efektem může být pozorována, ale to není běžný jev běžných magnetů.