Док обављате своју дневну рутину, вероватно ћете наићи и користити технологије које укључују магнете у неком облику. Магнети играју важну улогу у многим уређајима и уређајима на које се свакодневно ослањате. Примене магнета у свакодневном животу су бројне и упечатљиве. Магнети су основне компоненте у свему, од затварања врата фрижидера до напајања звучника који пуштају вашу омиљену музику. Они су подједнако критични у покретању технологија које су постале свеприсутне, попут паметног телефона који стално проверавате и лаптопа који користите и за посао и за слободно време. Магнети могу деловати иза сцене, али њихов допринос свакодневном животу је значајан и вредан признања. Овај чланак истражује неке од многих практичних примена магнета које рутински доживљавате.
Магнети у фрижидерима и замрзивачима
Магнети играју важну улогу у функционисању фрижидера и замрзивача. Магнети се користе за заптивање врата фрижидера и замрзивача, стварајући херметичку заптивку која помаже да хладан ваздух остане унутра, а топли ваздух напољу.Најчешћи типови магнета који се користе у фрижидерима су флексибилни гумени магнети и магнетне траке. Гумени магнети су постављени око обода врата фрижидера, где врата чврсто држе уз тело фрижидера. Могу се користити и магнетне траке, са једном траком на вратима и једном на оквиру фрижидера да држе врата затворена путем магнетне привлачности.Неки фрижидери такође користе електромагнете, или магнете који се могу укључити и искључити помоћу струје. Често се користе у комбинацији са магнетним заптивкама врата. Када су врата фрижидера затворена, електромагнет се активира како би се обезбедило снажно заптивање. Када се врата отворе, електромагнет се деактивира тако да се врата могу лако отворити. Електромагнети омогућавају херметичко заптивање без потребе за јаким магнетом који би отежавао отварање врата.Поред заптивања врата, неки фрижидери користе и магнете у својим компресорима и пумпама. Магнети су неопходни за правилну циркулацију расхладних средстава попут фреона који се користе за хлађење фрижидера. Контролом протока расхладних средстава кроз магнетна поља, фрижидер може ефикасно да охлади свој садржај.
Магнети у звучницима и слушалицама
Магнети су основне компоненте у звучницима и слушалицама. Они су одговорни за претварање електричног сигнала у механичку енергију потребну за производњу звука.У звучницима и слушалицама, магнети се користе у комбинацији са намотајима жице за стварање електромагнета. Када електрична струја тече кроз завојницу, она ствара магнетно поље које је у интеракцији са статичким магнетним пољем трајног магнета. Ова интеракција резултира силом која помера завојницу и причвршћену дијафрагму, која заузврат вибрира ваздух стварајући звучне таласе.
Снага трајног магнета директно утиче на ефикасност и перформансе звучника или слушалица. Снажнији магнети омогућавају јача магнетна поља, веће силе на завојницу и веће кретање дијафрагме. Ово резултира гласнијим, јаснијим звуком са ширим фреквентним опсегом. Многи дизајни звучника и слушалица високе верности користе магнете ретких земаља, као што су магнети неодимијум гвожђе бора (НдФеБ), да би се постигле најбоље могуће перформансе.
У неким дизајнима, трајни магнет је непокретан док се завојница креће. У другим дизајнима, завојница остаје фиксирана док се магнет и причвршћена дијафрагма померају. Специфични принцип рада зависи од конструкције и намераване употребе звучника или слушалица. Неки користе превучену гласовну завојницу у фиксној магнетној празнини, неки користе дијафрагму са причвршћеном гласовном завојницом која помера магнет, док други користе дизајн арматуре од гвожђа у покрету. Међутим, сви се ослањају на интеракцију магнетних поља да би произвели силе потребне за стварање звука и верност.
Магнети у чврстим дисковима и уређајима за складиштење
Магнети играју важну улогу у функционисању чврстих дискова и других уређаја за складиштење података. Уређаји за складиштење као што су хард дискови (ХДД), ССД уређаји (ССД) и флеш дискови се ослањају на магнете за складиштење и читање дигиталних података.ХДД-ови садрже окретне магнетне плоче које држе податке. Док се плоче окрећу, магнетна глава за читање/писање помера се по површини да би приступила подацима. Магнетна поља плоча и глава за читање/писање омогућавају складиштење и преузимање података. Тачније, магнетни поларитети површине плоче представљају 1с и 0с – бинарни код од којег се састоје сви дигитални подаци. Променом поларитета подаци се могу записати на чврсти диск. Читање поларитета омогућава приступ подацима и њихово преузимање.ССД и флеш дискови користе магнетно складиштење у облику транзистора са плутајућим вратима. Ови транзистори имају слој полисилицијума који држи електрични набој, који представља податке. Наелектрисање је заробљено на месту слојем силицијум оксида и силицијум нитрида. За промену или приступ подацима, магнетна поља се користе за тунелирање електрона кроз ове слојеве. Ово омогућава да се подаци преписују или читају по потреби.
Како су технологије складиштења напредовале, магнети су омогућили већу густину складиштења, веће брзине читања/писања и већу поузданост. Међутим, сви уређаји за складиштење су и даље ограничени снагом и стабилношћу магнетних поља, као и прецизношћу којом се тим пољима може манипулисати. Континуирана побољшања у магнетном складиштењу података ће подстаћи даљи напредак у рачунарству, паметним телефонима и многим другим технологијама које су постале дубоко укорењене у свакодневни живот. Све у свему, магнети играју инструменталну и често ненајављену улогу у омогућавању модерног дигиталног складиштења и приступа информацијама.
Магнети у магнетној резонанцији (МРИ)
Како раде магнети за магнетну резонанцу
Магнети у МРИ скенерима су суперхлађени електромагнети који стварају јако, униформно магнетно поље око пацијента. Већина магнета за магнетну резонанцу користи завојнице од суправодљиве жице кроз које протиче електрична струја. Завојнице су уроњене у течни хелијум да би се охладиле до скоро {{0}} степени, на којој температури постају високо проводљиве и стварају интензивно магнетно поље. Јачина магнетног поља се мери у теслама - већина МР скенера ради на 1,5 до 3,0 тесла. Што је Теслина оцена већа, слике могу бити детаљније.
Магнетно поље узрокује да се протони у телу пацијента поравнају у истом правцу. Кратки импулси радиофреквентних таласа се затим усмеравају на пацијента да би се систематски променило поравнање протона. Када се импулси радио фреквенције искључе, протони се поравнавају са магнетним пољем и ослобађају електромагнетне сигнале које мери МРИ скенер. Ови сигнали се користе за конструисање дигиталних слика које могу открити ситне детаље о ткивима и структурама унутар тела. Променом времена и интензитета радиофреквентних импулса, МРИ скенери могу да скенирају различите „кришке“ тела и у различитим оријентацијама како би изградили свеобухватан, 3Д приказ.
МРИ технологија је револуционирала медицинско снимање и дијагностику. Детаљне слике које производи омогућавају лекарима да идентификују абнормалности, дијагностикују медицинска стања и прате напредовање болести. МРИ скенирање се често користи за испитивање мозга, кичмене мождине, срца и других меких ткива у телу.
Магнети у моторима и генратори
Магнети су основне компоненте у електромоторима и генераторима. Њихова способност да производе магнетна поља која реагују са електричним струјама и магнетним материјалима омогућава им да претварају електричну енергију у механичку енергију и обрнуто.
Мотори садрже магнете који окрећу осовину када се примени електрична струја, напајајући безброј уређаја и машина. Пошто магнетно поље које стварају магнети мотора интерагује са електричном струјом, оно ствара силу која ротира осовину. Снага и поларитет магнета, као и количина електричне струје, одређују брзину и снагу мотора.
Генератори користе супротан ефекат, користећи механичку енергију за окретање магнета унутар намотаја жице и производњу електричне енергије. Покретно магнетно поље индукује електричну струју у жици. Што се магнети брже окрећу, то се ствара више електричне струје. Скоро сва комерцијално произведена електрична енергија долази из великих генератора који садрже моћне магнете и калемове.
У мањем обиму, магнети се налазе у сензорима, прекидачима и актуаторима у широком спектру опреме. Њихова магнетна поља детектују и померају црне метале са прецизношћу и ефикасношћу. На пример, магнети у прекидачима отварају и затварају кола, док они у сензорима детектују положај и кретање компоненти. Магнетни актуатори директно померају и контролишу механизме у уређајима као што су хард дискови, вентили и браве.
Магнети у магнетним алатима
Магнети су инструменталне компоненте у многим алатима које свакодневно користимо. Њихова способност да привлаче и одбијају метале омогућавају иновативне дизајне и функције које нису могуће са другим материјалима.
Магнетни алати за подизање
● Да ли сте икада испустили мали метални предмет попут шрафа, ексера или кључа у незгодан простор? Магнетни алати за подизање, као што су магнетни штапићи или штапићи за подизање, помажу у преузимању ових предмета. На крају растегљивог штапа налази се снажан магнет који може да ухвати и подигне метални предмет. За уске просторе где прсти не могу да досегну, ови алати за подизање су изузетно корисни.
Студ Финдерс
● За качење тешког декора или постављање полица често је потребно лоцирати зидне клинове. Претраживачи клинова користе магнете да осете присуство ексера или шрафова у клиновима иза зида. Док померате налазник преко зида, његови магнети детектују магнетно поље металних затварача, што указује на то да постоји клин. Трагачи клинова прецизно утврђују центар и ивице клина како би се осигурало да безбедно инсталирате додатке.
Магнетне наруквице
● За оне који се баве механичким радом или грађевинарством, испадање ексера, шрафова, навртки или подложака може бити сметња. Магнетне наруквице пружају једноставно решење. Наруквица садржи магнете који држе металне предмете причвршћене док не буду потребни. Једноставно спустите предмет на наруквицу и он ће се залепити на место. Када будете спремни за употребу, зграбите га са наруквице. Нема више јурњаве за деловима који падају или се котрљају.
Магнетиц Левелс
● Нивои са магнетним тракама омогућавају вам да их привремено причврстите на металне површине. Магнети држе ниво на месту тако да имате обе руке слободне за постављање полица, уметничких дела или других предмета који захтевају прецизност. Када се поравнате, једноставно подигните ниво са површине да бисте је уклонили, не остављајући оштећења или остатке. За задатке где би додатни сет руку био користан, магнетни нивои су погодно решење.
Магнети у магнетној левитацији и Маглев возовима
Како функционишу Маглев возови
Маглев возови користе суправодљиве магнете да левитирају воз изнад пруге. Како се воз креће, магнетна поља га покрећу напред великом брзином. Недостатак трења значи да маглев возови могу достићи брзину до 375 миља на сат.
Магнетна левитација
● Снажни суперпроводни електромагнети инсталирани на доњој страни воза га подижу и левитирају око један инч изнад водилице. Магнетна поља одбијају воз од водилице, узрокујући левитацију због Мајснеровог ефекта. Воз се држи бочно стабилисан унутар зидова водилице.
Линеарни погон
● Једном левитира, воз се креће напред кроз линеарни мотор. Мотор користи променљива магнетна поља за покретање воза дуж пута. Како се магнетна поља смењују у поларитету, она гурају и повлаче воз напред у глатком клизном кретању. Линеарни мотор не захтева покретне делове и ствара погон путем електромагнетних сила.
Предности Маглев технологије
Неке предности маглев технологије укључују:
● Еколошки прихватљиво- Нема емисија, мало загађења буком.
● Велике брзине- Може достићи преко 300 миља на сат због недостатка трења.
● Ниско одржавање -Нема покретних делова значи мању потребу за поправкама или сервисирањем.
● Глатка вожња- Путници доживљавају глатку вожњу без вибрација захваљујући магнетној левитацији и погону.
● Смањени трошкови- Нижи инфраструктурни и оперативни трошкови у односу на брзу железницу.
Магнети у процесима магнетне сепарације
Магнети играју важну улогу у процесима магнетне сепарације, који се користе за сортирање и пречишћавање материјала. Како се материјали крећу поред магнета, магнетне компоненте се привлаче магнету, док немагнетни материјали остају без утицаја.
Магнетно раздвајање метала
● Метали који садрже гвожђе, никл и кобалт су магнетни, док је већина других метала немагнетна. Када мешавина магнетних и немагнетних метала прође кроз магнетни сепаратор, магнетни метали се држе за магнет, остављајући немагнетне метале за собом. Центри за рециклажу користе ову методу за сортирање црних метала попут гвожђа и челика од обојених метала као што је алуминијум.
Пречишћавање минерала и једињења
● Магнетна сепарација је такође корисна за вађење вредних минерала из руда и једињења. Одређени минерали, као што је хематит (оксид гвожђа), су магнетни, док је већина минерала немагнетна. Када дробљена руда прође кроз магнетни сепаратор, хематит се лепи за магнет, одвајајући се од немагнетних минерала. Ово омогућава да се хематит прикупи за даљу прераду у гвожђе и челик. Слични процеси раздвајају друге магнетне минерале попут магнетита.
Уклањање металних загађивача
● Још једна кључна употреба магнетне сепарације је уклањање металних загађивача из различитих материјала. Пластика, дрво, житарице и други материјали могу да уђу у мале комаде гвожђа или челика током обраде и руковања. Прелажење ових материјала преко магнетног бубња или плоче извлачи ове загађиваче, остављајући материјале чистим и погодним за њихову предвиђену употребу.
Примена магнета у грађевинарству
Магнети имају много корисних примена у грађевинској индустрији. Њихова способност подизања и померања тешких предмета без директног контакта чини их идеалним за манипулисање челичним гредама, носачима и другим металним грађевинским материјалима.
Магнетни систем оплате за монтажу Магнети за бетон
Познати и као магнети за оплате,Префабриковани бетонски магнетису практичан и високотехнолошки начин за причвршћивање оплате на лежиште за ливење. Пошто неодимијумски магнети ретких земаља имају јачу вучну силу од других магнетних елемената, они се користе у њиховој конструкцији. Магнетна компонента магнета затварача је обложена челиком како би се дистрибуирао магнетни флукс и побољшала површина контакта.
Кућишта која су окружена неодимијумским магнетом могу их заштитити од оштећења, а челик се може користити за причвршћивање кућишта на магнет.
Цхамфер Магнетс
Направите 45-степену закошену ивицу, познату као акосити, по ивицама префабрикованих бетонских панела. Постављају се дуж ивица оплате пре изливања бетона. Када се бетон очврсне, магнети за закошење се уклањају, остављајући за собом карактеристичну ивицу под углом. Закошени магнети производе естетски угоднији спој панела од једноставног чеоног споја. Они коштају нешто више, али многи извођачи сматрају да су вредни улагања.
Бетонска ивица за префабриковане конструкције
Један од најпрактичнијих и најпопуларнијих додатака у сектору префабрикованих бетона су магнетне ивице. Тренутно нудимо челичне магнетне иконе траке, гумене магнетне иконе траке, полиуретанске траке за закошење и ПВЦ траке за скошење између осталих врста трака за икошење. За брзу и прецизну израду ивица, закошених ивица, калупа за капљање, лажних шавова, уреза и експозиција на угловима и површинама бетонских зидних панела, као и угловима различитих шаблона, магнетна ивица се често користи за осигурање челичних површина оплате и челика радни столови. Спречити изливање бетона из отвора између бочне оплате и платформе за изливање префабрикованог бетона.
Подизање и померање металних материјала
● Снажни магнети за дизалице се користе на градилиштима за подизање челичних греда, цеви и лимова. Магнети безбедно хватају металне предмете тако да се могу транспортовати око локације и ставити на место ради склапања. У ту сврху се користе трајни магнети као и електромагнети. Електромагнети нуде предност у томе што могу укључити и искључити магнетно поље, ослобађајући објекте када је то потребно.
Одвајање метала
● Магнети се такође користе за одвајање металних предмета од отпада и рециклажних токова. Док транспортне траке померају мешани отпад поред моћних магнета, феромагнетни метали попут челика, гвожђа и никла се извлаче из тока, одвајајући их за рециклажу. Обојени метали попут алуминијума и бакра су остављени да наставе низ траку за даље сортирање. Раздвајање метала на овај начин омогућава ефикаснију рециклажу.
Инспекција
● Нека градилишта користе магнетну инспекцију за проверу недостатака или несавршености у челичним конструкцијама као што су греде. Магнетни флукс који емитују магнети је у интеракцији са челиком, а све промене у магнетном пољу могу указивати на проблеме као што су пукотине, шупљине или други дефекти у металу. Инспекција магнетним честицама је једна метода, користећи фине феромагнетне честице које се скупљају око недостатака у присуству магнетног поља. Све области у којима су честице груписане указују на проблеме које треба решити.
Сецуринг Струцтурес
● Трајни магнети се понекад уграђују у бетонске темеље и греде да би се челичне конструкције учврстиле на месту. Магнетна сила између магнета и челичне конструкције ствара јаку везу, помажући да се структура стабилизује и учврсти. Ова апликација се често користи када заваривање челика директно на бетон није могуће. Магнети обезбеђују једноставан начин за чврсто причвршћивање два материјала без хемикалија.
Често постављана питања о примени магнета у свакодневном животу
Магнети се користе у многим уобичајеним уређајима и технологијама са којима се вероватно сусрећете сваки дан. Испод су нека од најчешће постављаних питања о томе како се магнети примењују у свакодневном животу.
Како се магнети користе у фрижидерима и замрзивачима?
● Магнети су кључна компонента у фрижидерима и замрзивачима. Врата ових уређаја садрже магнетне заптивке и заптивке које стварају херметичку заптивку када су врата затворена. Магнети уграђени у оквире врата привлаче метал у заптивкама и заптивкама, држећи врата чврсто затворена. Ово омогућава ефикасну регулацију температуре и спречава излазак хладног ваздуха.
Како магнети раде у моторима и генераторима?
● Многи мотори и генератори се ослањају на магнете да би функционисали. Магнети обезбеђују магнетна поља потребна за окретање ротора мотора и генерисање електричних струја. Док се магнети окрећу око проводних калемова, они индукују магнетну силу која гура и вуче електроне у металу, стварајући електричну струју. Тако су магнети неопходни за производњу енергије у генераторима и омогућавање рада моторизоване опреме.
Како се магнети користе у медицинским технологијама?
● Магнети имају важну примену у области медицине. Машине за магнетну резонанцу (МРИ) користе моћне магнете за скенирање тела и генерисање детаљних слика унутрашњих органа и ткива. Магнетоенцефалографски (МЕГ) скенери користе магнетометре за мапирање мождане активности откривањем малих магнетних поља произведених електричном активношћу у мозгу. Магнетотерапија или терапија магнетним пољем користи магнетна поља за наводно лечење бола и побољшање здравља, иако постоје ограничени докази који подржавају многе здравствене тврдње.
Како магнети раде на телевизорима, компјутерским мониторима и електронским уређајима?
● Многе технологије као што су телевизори, компјутерски монитори, чврсти дискови и звучници садрже магнете. У телевизорима и мониторима, магнети се користе за вођење електронских зрака да осветле пикселе на екрану и производе слике. Чврсти дискови имају магнете који генеришу магнетна поља за читање и писање података на диск јединицу. Звучници садрже магнете који раде са електричним намотајима за претварање електронских сигнала у механичку енергију, која ствара звучне таласе. Магнети су заиста неопходни за напајање многих електроника од којих зависимо сваки дан.
ФАК
Могу ли магнети играти улогу у омекшавању воде?
● Да, магнети се понекад користе усистеми за омекшавање воде у домаћинствујер могу помоћи да се смањи накупљање јона калцијума и магнезијума у цевима и уређајима. Док се о ефикасности магнетног омекшавања воде још увек расправља, ова технологија је привукла одређену пажњу због свог потенцијала да смањи стварање каменца, посебно у стамбеним системима воде. Минимизирањем минералних наслага, магнетни омекшивачи воде могу помоћи у одржавању ефикасности водовода и продужити животни век уређаја који користе воду.