Mik a mágnesek hasznossága? Miért láthatunk fényt a mágnesen?

Magnezisek felhasználása

Alkalmazások elektromos berendezésekben

• Générátor: A générátornál a mágnes a kulcsfontosságú összetevő, amely generálja a mágneses mezőt. Például egy szinkron générátorban a rotoron lévő mágnes (ami állandómágnes vagy elektromágnes is lehet) forog, ami a stator tekercsét mágneses erővonalakat vágva, az elektromos indukció elve alapján indukált elektromotív erőt generál, és így mechanikai energiát átalakít elektromos energiává.

• Motor: A motor működési elve a mágneses mező hatása a áramra alapul. A mágnes (stator mágnes vagy rotor mágnes) generálja a mágneses mezőt. Amikor áram folyik a motor tekercsén keresztül (rotor vagy stator tekercs), a mágneses mező interakcióba lép az árral, ami ampérerőt hoz létre, ami a motor rotort forogtatja, és így elektromos energiát átalakít mechanikus energiává. Például egy DC motorban egy állandómágnes működik stator minta, amely rögzített mágneses mezőt generál, ami a rotort irányítja és sebességét állítja be, az áram irányának változtatásával a armatúr tekercsén.

Alkalmazások elektronikus eszközökben

• Hangszórók és fejhallgatók: A hangszórók és fejhallgatók mágneseket használnak a hangszignálok hangváltásához. Egy hangszóróban van egy állandómágnes és egy tekercs (hangtekercs), amely csatlakoztatva van a hangszignálhoz. Amikor hangáram folyik a hangtekercsen keresztül, a hangtekercs rezeg a mágneses mezőben lévő ampérerő hatására, és ez a rezgéset hangra alakítja a hangszóró papírhengerének szerkezete révén. A fejhallgatók hasonlóan működnek, mint a hangszórók, de kisebbek és kompaktabbak.

• Mágneses tárolóeszközök: A hagyományos merevlemezek (HDD-k) mágnesességgel tárolnak adatokat. A merevlemez belső részén gyorsan forgó lemezek vannak, amelyek mágneses anyagokkal vannak bevonva. Az adatokat a lemezre írják és olvassák egy mágneses fejléccsel (amely elektromágneseket tartalmaz). A mágneses fejléc képes mágneses mezőt generálni, és a lemez mágneses anyagának mágnetizációjának irányát változtatni, hogy az adatok 0 és 1 értékeit reprezentálja.

Alkalmazások iparban és mindennapi életben

• Mágneses szellők és emelők: Az ipari termelésben a mágnesek mágnesessége használható mágneses szellők gyártására ferromágneses anyagok rögzítéséhez és kezeléséhez. Például a gépkocsiban a mágneses szellők könnyen rögzíthetik a kis alkatrészeket a munkasíkon a feldolgozáshoz. Az emelőmágnesek nagy darab ferromágneses anyagokat, például szemétvas emelésére használhatók, amelyek több tonnát is képesek emelni.

• Mágneses szenzorok: Az autóiparban széles körben használják a mágneses szenzorokat. Például a sebességszenzorok mágneses mezők változásait használják a kerék sebességének meghatározásához. Néhány hozzáférés-ellenőrző rendszerben a mágneses szenzorokat használják az ajtó nyitott vagy zárva állapotának érzékelésére, és jeladásukat és továbbításukat a mágnes és a szenzor közötti mágneses mező interakcióval valósítják meg.

• Orvosi terület: Az orvosi képalkotó technikákban, például a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) során, erős mágneses mezőket és rádiófrekvenciós impulzusokat használnak a humán szövetek hidrogénmagjainak interakcióhoz, majd a hidrogénmagok által kibocsátott jelzések detektálásával részletes képeket készítenek a test belsejéről.

A látható fény okai a mágnesen

Általában a mágnesek nem sugároznak fényt. Ha fényt lát a mágnesen, akkor több oka is lehet:

• Külső fény tükrözése: a mágnes felülete sima lehet, és tükrözheti a környezeti fényeket, például erős fény mellett a mágnes felülete tükrözhet, mintha fényt sugároznék, ami illúziót kelt a mágnes fényességéről.

• Mágneses anyagok speciális optikai effekti (kevesebb esetben): Néhány mágneses anyagnak lehetnek speciális optikai jelenségei bizonyos mágneses mezőfeltételek mellett, mint például a mágnesoptikai effektusok. A mágnesoptikai effektusok közé tartozik a Faraday-forgatás, amelyben a fény polarizációja elfordul, amikor mágneses anyagokon halad át. Bizonyos kísérleti eszközökben vagy speciális mágneses anyagokban ezt a fényváltozást a mágnesoptikai effektus miatt lehet megfigyelni, de ez nem gyakori jelenség a hagyományos mágneseknél.