Hva er bruk av magneter? Hvorfor ser vi lys på magneten?

Bruker av magneter

Anvendelser i elektrisk utstyr

• Generator: I en generator er magneten den nøkkelkomponenten som genererer det magnetiske feltet. For eksempel i en synkron generator roterer magneten på rotor (som kan være en permanentmagnet eller en elektromagnet), og dette fører til at statorvindingen skjærer de magnetiske kraftlinjene, noe som genererer en induksjonspådriv ifølge prinsippet for elektromagnetisk induksjon, og deretter konverterer mekanisk energi til elektrisk energi.

• Motor: Arbeidsprinsippet for motoren er basert på virkningen av det magnetiske feltet på strømmen. Magnet (statormagnet eller rotormagnet) genererer et magnetisk felt. Når strøm passerer gjennom spolen i motoren (rotor- eller statorvinding), interagerer det magnetiske feltet med strømmen for å produsere en amperestyrke, noe som får rotoren i motoren til å rotere og realisere konverteringen av elektrisk energi til mekanisk energi. For eksempel i en DC-motor fungerer en permanentmagnet som en stator for å generere et fast magnetfelt som kontrollerer rotasjonsretning og hastighet av rotoren ved å endre retningen av strømmen i armaturvindingen.

Anvendelser i elektroniske enheter

• Høyttalere og hodetelefoner: Høyttalere og hodetelefoner bruker magneter for å konvertere elektriske signaler til lyd. I en høyttaler finnes det en permanentmagnet og en spole (stemmespole) koblet til lydsignalet. Når lydstrømmen passerer gjennom stemmespolen, vibrerer stemmespolen under virkningen av amperestyrken i det magnetiske feltet fra permanentmagnet, og denne vibrasjonen blir konvertert til lyd gjennom en struktur som papirbassen i høyttaleren. Hodetelefoner fungerer på en liknende måte som høyttalere, men er mindre og mer kompakte.

• Magnetiske lagringsenheter: Tradisjonelle harddiskenheter (HDDs) bruker magnetisme for å lagre data. Innenfor harddisken er det høyhastighetsroterende plater belagt med magnetiske materialer. Data skrives og leses på platen ved hjelp av en magnetisk hode (som inneholder elektromagneter). Den magnetiske hodet kan generere et magnetisk felt, endrer polariseringens retning av det magnetiske materialet på disken som trengs for å representere 0 og 1 i dataene.

Anvendelser i industri og dagligliv

• Magnetiske klammer og heiseutstyr: I industriell produksjon kan magnetismen fra magneter brukes til å lage magnetiske klammer for fastsetting og håndtering av ferromagnetiske materialearbeidspartier. For eksempel i maskinverkstedet kan magnetfikser lett feste små deler på arbeidsbenken for bearbeiding. Heisemagneter kan brukes til å løfte store ferromagnetiske materialepartier, som gjenbruksprosessen av skrapjern, kan heisemagneter lett løfte flere tonn skrapjernsavfall.

• Magnetiske sensorer: I bilindustrien er magnetiske sensorer vidt anvendt. For eksempel bruker fartsensorer endring i magnetfelt for å oppdage fart av et hjul. I noen adgangskontrollsystemer brukes også magnetiske sensorer for å oppdage åpne og lukkede tilstand av dør, og signaldeteksjon og -overføring realiseres gjennom magnetfeltinteraksjon mellom magneten og sensoren.

• Medisinsk felt: I medisinske bildeteknikker, som magnetresonanstomografi (MRI), brukes kraftige magnetfelt og radiobølgeimpulser til å interagere med hydrogenkjerner i menneskelig vev, og deretter ved å oppdage signaler sendt ut av hydrogenkjerner for å generere detaljerte bilder av innsiden av menneskekroppen.

Årsaken til lys som ses på magneten

Normalt utstråler ikke magneter lys på egen hånd. Hvis du ser lys på magneten, kan det være flere tilfeller:

• Refleksjon av eksternt lys: overflaten av magneten kan være glatt og vil reflektere lys i omgivelsene, for eksempel under sterkt lys, reflekterer overflaten av magneten lys som en speil, noe som gir en illusjon av lys på magneten.

• Spesielle optiske effekter av magnetiske materialer (sjeldnere): Noen magnetiske materialer kan ha noen spesielle optiske fenomener under spesifikke magnetfeltforhold, som magneto-optiske effekter. Magneto-optiske effekter inkluderer Faraday-roterings-effekt, hvor polarisasjonsretningen av lysstråler roterer når de passerer gjennom magnetiske materialer. Hvis i et spesifikt eksperimentell apparat eller spesielt magnetisk materiale, kan denne endringen i lys på grunn av magneto-optiske effekter observeres, men dette er ikke et vanlig fenomen for vanlige magneter.