Kaj so namen magnete? Zakaj na magnetu vidimo svetlobo?

Uporaba magnetov

Uporaba v električnih napravah

• Generator: V generatorju je magnet ključni sestavni del, ki generira magnetno polje. Na primer, v sinhronem generatorju vrteči se magnet na rotorju (ki lahko predstavlja stalni magnet ali elektromagnet) povzroča, da se statorna navijača preseka z magnetno silovno črto, kar generira inducirano elektromotorno napetost glede na princip elektromagnetske indukcije in nato pretvori mehansko energijo v električno energijo.

• Motor: Delovanje motorja temelji na vplivu magnetnega polja na tok. Magnet (magnet statorja ali rotorja) generira magnetno polje. Ko tok preteče skozi navijačo motorja (rotorsko ali statorsko navijačo), se magnetno polje s tokom medsebojno učinkuje in ustvari ampermetrsko silo, ki prinese vrtenje rotora motorja in omogoči pretvorbo električne energije v mehansko energijo. Na primer, v DC motorju stalni magnet deluje kot stator, ki generira fiksno magnetno polje, ki s spreminjanjem smeri toka v armaturni navijači nadzira smer in hitrost vrtenja rotorja.

Uporaba v elektronskih napravah

• Zvučniki in slušalke: Zvučniki in slušalke uporabljajo magneze za pretvorbo električnih signalov v zvok. V zvučniku je stalni magnet in navijača (glasna navijača), povezana z avdio signalom. Ko avdio tok preteče skozi glasno navijačo, ta vibra pod vplivom ampermetrske sile v magnetnem polju stalnega magneta, in te vibracije so pretvorene v zvok preko strukture, kot je papirnata miska zvučnika. Slušalke delujejo podobno kot zvučniki, le da so manjše in kompaktnije.

• Magnetne shrambne naprave: Tradicionalni tvrdi diskovi (HDD) uporabljajo magnetizem za shranjevanje podatkov. Notranjost tvrdih diskov je sestavljena iz visoko hitro vrtečih se platnov, premazanih s magnetnimi materiali. Podatki so zapisani in branjeni na platnu z uporabo magnetne glave (ki vsebuje elektromagneete). Magnetna glava lahko generira magnetno polje, spremeni smer magnetizacije magnetnega materiala na disku, kot je potrebno za predstavitev 0 in 1 podatkov.

Uporaba v industriji in vsakdanjem življenju

• Magnetni prijemniki in dvigala: V industrijskem proizvodnji se magnetizem magneta lahko uporablja za izdelavo magnetnih prijemnikov za fiksiranje in ravnanje z delci feromagnetnih materialov. Na primer, v obrtni radnici lahko magnetni prijemniki enostavno fiksirajo majhne dele na delovnem mizu za obdelavo. Dvigala magnetna se lahko uporabljajo za dviganje velikih kosov feromagnetnih materialov, kot je recikliranje odpadnega železa, kjer dvigala magnetna lahko enostavno dvigneta nekoliko ton odpadnega železa.

• Magnetni senzorji: V avtomobilski industriji so široko uporabljeni magnetni senzorji. Na primer, hitrostni senzorji uporabljajo spremembe magnetnih polj za zaznavanje hitrosti kota. V nekaterih sistemih za dostop so uporabljeni tudi magnetni senzorji za zaznavanje odprtosti in zaprtosti vrata, ter za prenos signala skozi interakcijo med magnetom in senzorjem.

• Medicinsko področje: V medicinskih slikovnih tehnikah, kot je magnetna resonančna slikovna tehnika (MRI), se uporabljajo močna magnetna polja in radijski frekvenčni impulsi, ki se ujemajo s vodornimi jedri v ljudskih tkivih, in nato z detekcijo signalov, ki jih oddajajo vodorna jedra, se ustvarijo podrobni slike notranjosti ljudskega telesa.

Vzrok svetlobe, opazene na magnetu

Običajno magneti ne emitirajo same po sebi svetlobe. Če opazite svetlobo na magnetu, lahko obstaja več možnosti:

• Odsev zunanjega svetla: površina magneta je lahko gladka in bo odsevala svetlobo v okolju, na primer, pri močnem svetlu, površina magneta odseva svetlobo, kot ogledalo, kar daje iluzijo, da magnet emitira svetlobo.

• Posebni optični učinki magnetnih materialov (redki): Nekateri magnetni materiali morda imajo posebne optične pojave pod določenimi magnetnimi pogoji, kot so magnetno-optični učinki. Magnetno-optični učinki vključujejo Faradayev učinek vrtenja, kjer se smer polarizacije svetlobnih žarkov vrti, ko prehajajo skozi magnetne material. Če v določenem poskusnem napravi ali posebnem magnetnem materialu, ta sprememba svetlobe zaradi magnetno-optičnega učinka lahko opazimo, toda to ni običajen pojav običajnih magnetov.