Conţinut
Creșterea eficienței magneților, indiferent dacă sunt magneți supraconductori artificiali sau bucăți de fier, se poate realiza prin modificarea temperaturii materialului sau dispozitivului. Înțelegerea mecanicii fluxului de electroni și a interacțiunii electromagnetice permite oamenilor de știință și inginerilor să creeze acești magneți puternici. Fără posibilitatea de a îmbunătăți câmpurile magnetice prin scăderea temperaturii, magneții de mare putere benefici, cum ar fi cei folosiți în mașinile RMN, nu ar putea fi la îndemână.
Actual
Parametrul care descrie o încărcare mobilă se numește curent. Un câmp magnetic este generat atunci când un curent se deplasează printr-un material. Creșterea curentului generează un câmp magnetic mai puternic. Pentru majoritatea materialelor, particulele încărcate în mișcare sunt electronii. În cazul unor magneți, cum ar fi magneții permanenți, aceste mișcări sunt foarte mici și apar în atomii materialului. În electromagneti, mișcarea are loc atunci când electronii circulă printr-o bobină de sârmă.
Cresterea curentului
Creșterea încărcării particulei sau viteza cu care se deplasează crește curentul. Nu se poate face mare lucru pentru creșterea sau micșorarea încărcării electronilor - valoarea sa este constantă. Ceea ce se poate face, însă, este creșterea vitezei cu care se deplasează electronul și asta se poate realiza prin scăderea rezistenței.
Rezistenţă
Rezistența, așa cum presupune cuvântul, împiedică curgerea curentului. Fiecare material are propria sa valoare de rezistență. De exemplu, cupru este utilizat pentru cablarea electrică, deoarece are o rezistență foarte mică, în timp ce un bloc de lemn are o rezistență foarte mare și face un conductor slab. Cea mai ușoară modalitate de a schimba rezistența unui material este de a-i schimba temperatura.
Temperatura
Rezistența depinde direct de temperatură - cu cât temperatura materialului este mai scăzută, cu atât rezistența este mai mică. Acest efect crește curentul și, prin urmare, rezistența câmpului magnetic. Scăderea temperaturii materialelor conductoare este cea mai simplă și mai eficientă metodă de a face magneții puternici folosiți astăzi.
supraconductori
Unele materiale au temperaturi la care rezistența scade aproape la zero. Acest lucru face ca curentul să fie aproape exact proporțional cu tensiunea și creează câmpuri magnetice foarte puternice. Aceste materiale sunt cunoscute sub denumirea de superconductori. Conform fizicii pentru oamenii de știință și ingineri, lista cunoscută a acestor materiale numără în mii. Pe baza acestui principiu, Laboratorul de Câmp Magnetic de la Universitatea Radboud din Nijmegen, Olanda, operează un magnet atât de puternic încât obiectele nemagnetice în mod normal, cum ar fi o broască, pot fi levitate într-un câmp magnetic.