Depuis sa découverte en magnétite dans les temps anciens, à la recherche scientifique moderne, le magnétisme a longtemps fasciné les gens. Aimants et matériaux magnétiques sont une partie importante de la vie quotidienne moderne. bandes de cartes de crédit de données, des disques durs d'ordinateurs, et des générateurs d'énergie électrique tous exigent des aimants. IRM ont révolutionné l'art du diagnostic médical. Les électro-aimants sont utilisés dans toutes sortes de jouets à l'industrie lourde. Les recherches se poursuivent pour obtenir plus forts, plus légers aimants, ouvrant de nouvelles applications pour l'avenir.
Histoire
magnétisme naturel en magnétite a été décrit par les philosophes grecs en 600 avant notre ère. Les 1200s ont vu sa première utilisation comme une boussole de navigation. Beaucoup de philosophes naturels et premiers scientifiques ont expérimenté avec des aimants dans les années qui ont suivi, y compris Michael Faraday et Hans Oersted. James Clerk Maxwell a développé un traitement mathématique rigoureux de l'électricité et du magnétisme à la fin des années 1800. Aujourd'hui, la recherche dans les aimants a conduit à l'IRM et des moteurs électriques puissants, compacts pour les voitures hybrides.
Les types
Alors que les aimants ont des milliers d'applications, il n'y a que deux types de base: permanents et électriques. Un aimant permanent est facturé une fois et peut maintenir la majeure partie de sa puissance pendant des années. Des aimants permanents sont utilisés dans les moteurs à courant continu, haut-parleurs, des jouets et des écouteurs. Un électro-aimant peut être activé et désactivé; son champ peut varier de presque zéro à son maximum. Electromagnets voir de nombreuses applications dans l'industrie, où un se déplace sur le terrain contrôlés ou recueille des objets en fer portant.
Gamme
Le pouvoir d'attraction d'un aimant diminue rapidement à mesure que la distance par rapport augmente, plus que d'autres forces telles que la gravité ou une attraction électrostatique. Bien que ces diminution comme le carré de la distance, le magnétisme diminue à mesure que le cube de la distance. Cela signifie que l'influence de la plupart des aimants est à seulement quelques pouces. Les aimants les plus puissants que nous rencontrons habituellement sont IRM des aimants, qui ont une influence de plusieurs pieds. IRM sont conservés dans des salles spéciales, loin des matériaux ferreux qui pourraient avoir entraîné dans eux.
Chaleur
Des températures élevées peuvent détruire le champ d'un aimant. Par exemple, un aimant de fer, chauffé au rouge, perd son magnétisme. La raison doit faire avec des structures minuscules dans l'aimant, appelés domaines. Ils ont de petits champs magnétiques. Dans un aimant normal, ces petites zones sont essentiellement alignées dans la même direction, le renforcement du champ total de l'aimant. Lorsque l'aimant devient chaud, les domaines tombent dans le désordre; leurs champs individuels conviennent plus, et l'aimant perd son pouvoir.
Plus puissant
l'intensité du champ magnétique est mesurée en unités appelées gauss et tesla, où l'on tesla est égal à 10 000 gauss. le champ magnétique de la Terre, assez fort pour influer sur les aiguilles de boussole, est d'environ 0,3 gauss dans la plupart des endroits. Un aimant de cuisine commune est beaucoup plus forte, environ 30 gauss. Les aimants dans une IRM sont les plus puissants que nous rencontrons normalement, à 1,5 tesla, ou 50.000 fois la force du champ de la Terre.
En 2009, le record pour un champ continu dans les aimants développés pour la recherche scientifique est de 90 tesla. Les forces à l'intérieur de ces aimants puissants ont le potentiel explosif de centaines de bâtons de dynamite.