แม่เหล็กมีประโยชน์อย่างไร ทำไมเราเห็นแสงบนแม่เหล็ก

การใช้งานของแม่เหล็ก

การประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้า

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แม่เหล็กเป็นส่วนประกอบสำคัญที่สร้างสนามแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส แม่เหล็กบนโรเตอร์ (ซึ่งอาจเป็นแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า) จะหมุน ทำให้ขดลวดสเตเตอร์ตัดเส้นแรงแม่เหล็ก ซึ่งจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำตามหลักการของความเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า

• มอเตอร์: หลักการทำงานของมอเตอร์ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของสนามแม่เหล็กต่อกระแสไฟฟ้า แม่เหล็ก (แม่เหล็กสเตเตอร์หรือแม่เหล็กโรเตอร์) สร้างสนามแม่เหล็ก เมื่อมีกระแสผ่านขดลวดของมอเตอร์ (ขดลวดโรเตอร์หรือขดลวดสเตเตอร์) สนามแม่เหล็กจะปฏิสัมพันธ์กับกระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างแรงแอมแปร์ ทำให้โรเตอร์ของมอเตอร์หมุนและแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ตัวอย่างเช่น ในมอเตอร์กระแสตรง แม่เหล็กถาวรทำงานเป็นสเตเตอร์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กคงที่ที่ควบคุมทิศทางและความเร็วของการหมุนของโรเตอร์โดยการเปลี่ยนทิศทางของกระแสในขดลวดอาร์เมเจอร์

การประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

• ลำโพงและหูฟัง: ลำโพงและหูฟังใช้แม่เหล็กในการแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นเสียง ในลำโพง มีแม่เหล็กถาวรและขดลวด (ขดลวดเสียง) เชื่อมต่อกับสัญญาณเสียง เมื่อกระแสเสียงผ่านขดลวดเสียง ขดลวดเสียงจะสั่นสะเทือนภายใต้แรงแอมแปร์ในสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร และการสั่นสะเทือนนี้จะถูกแปลงเป็นเสียงผ่านโครงสร้างเช่น กระดาษลำโพง หูฟังทำงานในลักษณะเดียวกับลำโพง แต่มีขนาดเล็กและกะทัดรัดกว่า

• อุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบแม่เหล็ก: ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (HDD) แบบดั้งเดิมใช้แม่เหล็กในการเก็บข้อมูล ภายในฮาร์ดดิสก์มีแผ่นหมุนความเร็วสูงที่เคลือบด้วยวัสดุแม่เหล็ก ข้อมูลถูกเขียนและอ่านบนแผ่นดิสก์โดยใช้หัวแม่เหล็ก (ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้า) หัวแม่เหล็กสามารถสร้างสนามแม่เหล็ก เปลี่ยนทิศทางการแม่เหล็กของวัสดุบนดิสก์ตามที่ต้องการเพื่อแสดงค่า 0 และ 1 ของข้อมูล

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมและการใช้ชีวิตประจำวัน

• คลิปแม่เหล็กและอุปกรณ์ยก: ในกระบวนการผลิตอุตสาหกรรม ความแม่เหล็กของแม่เหล็กสามารถใช้ในการผลิตคลิปแม่เหล็กสำหรับตรึงและจัดการชิ้นงานวัสดุที่มีแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น ในห้องเครื่องจักร คลิปแม่เหล็กสามารถตรึงชิ้นส่วนเล็ก ๆ บนโต๊ะทำงานได้ง่ายสำหรับการแปรรูป อุปกรณ์ยกแม่เหล็กสามารถใช้ในการยกชิ้นส่วนวัสดุที่มีแม่เหล็กขนาดใหญ่ เช่น ในการรีไซเคิลเศษเหล็ก อุปกรณ์ยกแม่เหล็กสามารถยกเศษเหล็กหลายตันได้อย่างง่ายดาย

• เซ็นเซอร์แม่เหล็ก: ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เซ็นเซอร์แม่เหล็กถูกใช้อย่างแพร่หลาย ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์ความเร็วใช้การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กเพื่อตรวจจับความเร็วของล้อ ในระบบควบคุมการเข้าออกบางระบบ เซ็นเซอร์แม่เหล็กยังใช้ในการตรวจจับสถานะเปิด-ปิดของประตู และการตรวจจับและส่งสัญญาณผ่านการปฏิสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กและเซ็นเซอร์

• ด้านการแพทย์: ในเทคนิคการสร้างภาพทางการแพทย์ เช่น การสร้างภาพด้วยสนามแม่เหล็ก (MRI) ใช้สนามแม่เหล็กที่ทรงพลังและชุดสัญญาณความถี่วิทยุเพื่อปฏิสัมพันธ์กับนิวเคลียสไฮโดรเจนในเนื้อเยื่อของมนุษย์ จากนั้นตรวจจับสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสไฮโดรเจนเพื่อสร้างภาพรายละเอียดภายในร่างกายมนุษย์

สาเหตุของแสงที่เห็นบนแม่เหล็ก

โดยปกติแล้ว แม่เหล็กไม่ปล่อยแสงเอง หากคุณเห็นแสงบนแม่เหล็ก อาจมีหลายกรณี:

• การสะท้อนแสงจากภายนอก: ผิวของแม่เหล็กอาจเรียบและสะท้อนแสงในสภาพแวดล้อมรอบข้าง ตัวอย่างเช่น ภายใต้แสงสว่างมาก ผิวของแม่เหล็กจะสะท้อนแสงเหมือนกระจก ทำให้คนรู้สึกว่ามีแสงบนแม่เหล็ก

• ผลออปติคอลพิเศษของวัสดุแม่เหล็ก (พบน้อย): วัสดุแม่เหล็กบางชนิดอาจมีปรากฏการณ์ออปติคอลพิเศษภายใต้เงื่อนไขสนามแม่เหล็กเฉพาะ เช่น ผลแม่เหล็ก-แสง ซึ่งรวมถึงผลการหมุนเฟราดาย ที่ทิศทางการขั่วของลำแสงจะหมุนเมื่อผ่านวัสดุแม่เหล็ก หากอยู่ในอุปกรณ์ทดลองเฉพาะหรือวัสดุแม่เหล็กพิเศษ อาจสังเกตการเปลี่ยนแปลงของแสงเนื่องจากผลแม่เหล็ก-แสง แต่นี่ไม่ใช่ปรากฏการณ์ทั่วไปของแม่เหล็กทั่วไป