Jaká jsou nebezpečí elektromagnetů?

Elektromagnety jsou obecně bezpečné pro jejich různá použití, ale musíte přijmout preventivní opatření v závislosti na kontextu, ve kterém je používáte. Velmi, velmi silné magnety a elektromagnety, které přicházejí do styku s nebo uvnitř zavřít blízkost k notebookům nebo počítačům může poškodit jejich pevné disky, ale většinou si s tím nemusíte dělat starosti.

Napětí, nebo elektromotorická síla (emf), který vyplývá z chování elektromagnetu, je třeba zohlednit pomocí technik ve fyzice a inženýrství, aby byla vaše i ostatní v bezpečí. Proud, který protéká elektromagnetem, určuje, jak silný je, a proto, jaký druh poškození může mít na lidech a elektronických zařízeních. Abyste zůstali v bezpečí, vezměte v úvahu úrovně nebezpečí emf při různých použitích elektromagnetu.

Zatímco permanentní magnety jsou magnetické bez ohledu na situaci, elektromagnet vyžaduje proud, který prochází skrz ně, aby vykazoval elektrické a magnetické vlastnosti, jako je pole a síla. Permanentní magnety mají chemické a fyzikální složení atomů, slitin a dalších materiálů, které umožňují volně protékat náboj je bez ohledu na to, zda je v blízkosti elektrický proud, a vydávají magnetické pole i při absenci vnějšího proudu nebo pole.

•••Syed Hussain Ather

Elektromagnet je obecně vyroben z cívek vodičů, které působí jako magnet, když jimi prochází elektrický proud. Solenoidy jsou zařízení tenké cívky drátu omotané kolem magnetického předmětu, která při průchodu proudu skrz ně vydává magnetické pole. Ve výše uvedeném diagramu může kovový hřebík uvnitř stočeného měděného drátu fungovat jako solenoid, který při připojení k baterii vydává elektromagnetické pole.

Zatímco síla permanentních magnetů závisí na typu materiálu, který je tvoří, síla elektromagnetu závisí na množství proudu, který jím protéká. Permanentní magnety mohou ztratit své magnetické vlastnosti, například schopnost vydávat magnetické pole, když se zahřejí na určitou teplotu.

Při demagnetizaci je lze znovu zmagnetizovat změnou jejich složení nebo umístěním do dostatečně silného magnetického pole. Elektromagnet na druhé straně ztrácí své magnetické schopnosti v nepřítomnosti elektrického proudu nebo elektrického pole.

I když může být pravda, že musíte silné magnety udržovat v dostatečné vzdálenosti od počítačů, abyste zabránili poškození jejich pevných disků, je to tak důležité pochopit přesnou roli magnetů ve vztahu k počítačům, zejména vzhledem k tomu, že počítače jsou vyrobeny magnety. Z těchto důvodů je elektromagnet v blízkosti počítačů obecně bezpečný.

Magnety neodstraňují věci z pevných disků, protože samotné pevné disky jsou obvykle vyrobeny s výkonnými magnety uvnitř nich. Ponecháte-li silný elektromagnet poblíž pevného disku, mohlo by dojít k poškození pevného disku, ale to se stává jen zřídka.

Pevné disky počítače mají obecně dva silné magnety vyrobené z neodymu, železa a boru, které řídí jejich pohyby. Toto složení znamená, že silné magnety, které se k nim přiblíží, nebudou dostatečně silné, aby pronikly do činnosti magnetického pevného disku. Některé další formy paměti, například polovodičová, které počítače používají, nepoužívají magnetická pole. To znamená, že pevné disky nebudou magnetickými poli ovlivněny.

Mýtus, že magnety mohou poškodit počítače, má kořeny v používání magnetů k mazání disket. Lidé začali věřit, že to znamená, že jakýkoli magnet může poškodit počítače. Ve skutečnosti potřebujete velmi silný magnet, který způsobí takovou škodu.

Případy, kdy pevné disky nepříznivě ovlivňovaly počítače, často zahrnovaly tření velmi silných neodymových magnetů pevný disk po dobu asi 30 sekund, ale je to mnohem více práce než pouhé přivedení magnetu do těsné blízkosti počítače nebo notebook. Ani tehdy tyto experimenty neprokázaly, že by došlo ke ztrátě všech dat na pevném disku. Ovlivnili pouze horní a spodní část pevného disku.

Obecně je osvědčeným postupem nedávat mocné magnety do dlouhodobého kontaktu s počítači. V každém případě je lepší být v bezpečí, než se omlouvat, nebo se ujistit, že vaše technologie a elektronika jsou v bezpečí, spíše než je vystavovat zbytečnému riziku.

Elektromagnet může ovlivnit monitory počítačů nebo televizorů. U klasických televizorů s katodovou trubicí (CRT) mohou silné magnety zkreslit obraz na obrazovce, když se k němu přiblíží. Je to proto, že magnety vychylují paprsek elektronů, který televize vysílá, aby vytvořil obraz.

U modernějších televizorů, jako jsou monitory s tekutými krystaly (LCD) nebo monitory vyzařující diody (LED), však magnety neovlivňují jejich zobrazení ani výkon. LCD displeje používají lampy podsvícení s miliony pixelů, které jsou naplněny tekutými krystaly, které propouštějí podsvícení. LED monitory používají k výrobě obrazu červené, modré a zelené světlo, které lze polarizovat nebo změnit ve směru.

Elektromagnet a permanentní magnet by nepříznivě neovlivnily karty SD a flash disky. Tyto produkty nezávisí na magnetických polích a silách tolik, kolik by potřebovaly, aby je magnety poškodily. Jiné technologie, jako jsou kabely, mohou být ovlivněny, pokud nejsou vhodně chráněny před vnějšími magnetickými poli. Většina kabelů je navržena tak, aby zabránila poškození externích magnetických polí jejich použitím.

Magnety mohou poškodit i kreditní a debetní karty, takže se karty mohou stát nečitelnými. Mohou to způsobit magnety, které mění rozložení částic oxidu železa. Tomu můžete zabránit tím, že ponecháte tyto karty odděleny magnetickými proužky a mezi nimi bude alespoň jedna karta karty vystavené intenzivnímu působení tepla a pomocí plastových nebo papírových držáků pro karty, spíše než peněženky nebo peněženky, na které se spoléhají magnety.

Neodymové magnety by měly být zabaleny a vhodně s nimi zacházeno, aby zůstaly zmagnetizované a schopné reagovat na vnější magnetické pole pro své specifické účely. Elektromagnet, který protéká příliš velkým proudem, se může demagnetizovat v důsledku tepla nebo energie, které z toho vyplývají.

Lidé, kteří dodávají magnety na velké vzdálenosti nebo je ukládají pro různé účely, musí zajistit, aby používali pevné kartonové krabice s magnety uprostřed. Tím je zajištěno, že magnetické síly v krabici nepoškodí nic mimo jejich nádoby. Například silné magnety mohou interferovat s ovládacími prvky letištní navigace při létání magnetických materiálů na velké vzdálenosti.

Ujistěte se, že jste si dobře vědomi preventivních opatření, která musíte učinit při stavbě zařízení, jako jsou elektrické obvody, transformátory nebo výrobky zahrnující teplo a světlo. Obecně nepřipojujte elektromagnet přímo k bateriovým zdrojům nebo jiným zdrojům emf, ale místo toho použijte dostatek měděného drátu zajistit, aby měl elektromagnet dostatek závitů (nebo cívek drátu), aby zvýšil odpor a zabránil tomu, aby vám emf ublížil.

Použijte příslušné nastavení v závislosti na geometrii elektromagnetu a obvodu. Pokud se například obvod skládá z ovinutí vodičů kolem kovového hřebíku, ujistěte se, že jsou vodiče ovinuty kolem tak, aby bylo magnetické pole rovnoměrné a rozloženo po celém obvodu, aby se rozptýlilo emf vhodně.

Chraňte svá elektronická zařízení a obvody před přehřátím, přičemž věnujte zvláštní pozornost jejich teplotě. Průběžně testujte, jak magnetická jsou vaše zařízení, pomocí předmětů, jako jsou lžíce nebo jiné ocelové předměty. Změňte proud v pomalém, stálém množství místo okamžitého přepínání mezi nízkým a vysokým množstvím proudu.

Experimentujte s různými způsoby budování elektromagnetů, jako jsou solenoidy, abyste mohli zachovat emf nejefektivnějším možným způsobem a zabránit tomu, aby další emf způsoboval zbytečné škody.

Zabraňte dětem hrát si s neodymovými magnety. Polykání magnetů může způsobit vážné vnitřní poškození orgánů, jako je střevo a žaludek, protože tkáně těchto orgánů mohou být propíchnuty pouhou silou síly magnetů.

Při manipulaci s výkonnými magnety noste ochranné rukavice. Zabraňte vzájemnému nárazu magnetů. Nezapomeňte zachovat magnetizaci a strukturu magnetu tak, že jej nebudete mít na dosah.

Pokud se dva magnety zaseknou k sobě, můžete je oddělit posunutím jednoho proti druhému ve směru do strany. Udržujte magnety v dostatečné vzdálenosti od ostatních magnetů, aby se navzájem nepoškodily. Tyto metody vám pomohou vyhnout se úrovním nebezpečí elektromagnetů EMF.

Konzultantka klinická vědkyně Lindsay Grantová uvedla, že magnety v blízkosti pacientů s kardiostimulátory je mohou nepříznivě poškodit. To znamená, že jednotlivci s těmito umělými zdravotnickými prostředky by měli být opatrní kolem silných magnetů a elektromagnetů aktivovaných silnými elektrickými proudy. Magnety, které tvoří kardiostimulátory, musí reagovat na srdeční rytmus pacientů, takže to mohou ovlivňovat vnější magnety.

Stále je však třeba provést další výzkum, abychom lépe porozuměli tomu, jak magnety úzce ovlivňují technologii v medicíně. Zařízení a nástroje, které biomedicínští inženýři vyrábějí, jako jsou protetické končetiny nebo kovové destičky implantované do částí implantátu tělo musí být důkladně otestováno, aby bylo zajištěno, že splňuje příslušné standardy pro své účely, zatímco zůstane bezpečný. Prostředí, která vystavují lidi velkým magnetickým polím, musí varovat jednotlivce, zda mohou mít tyto upravené produkty.

Vzhledem k tomu, že se používání elektromagnetismu šíří technologiemi v medicíně a lékařském výzkumu, vědci a lékaři vyjádřili své obavy o bezpečnost magnetů a vytvořili preventivní opatření na ochranu lidské zdraví. V těchto případech znamená mnohem důležitější bezpečnost lidského zdraví než například bezpečnost elektronických výrobků, při použití magnetů v klinickém prostředí byste měli být velmi opatrní.

Kromě použití magnetů v kardiostimulátorech, ve kterých jsou do těla vloženy magnetické objekty, využívá magnetická rezonance (MRI) silná magnetická pole (asi 1,5 tesla, což je více než 20 000krát více než přirozené magnetické pole Země) k vytváření obrazů vnitřních orgánů a kosterních systémů pacientů.

Pacienti uvnitř těchto výkonných strojů se musí ujistit, že neobsahují jiné magnetické materiály, aby nezasahovali do procesu zobrazování. Tato silná pole znamenají, že mohou být ovlivněny další magnetické objekty v okolí, takže pacienti a lékaři musí být opatrní, aby se před nimi chránili. Protože lékaři používají nástroje, jako jsou hemostaty, nůžky, skalpely a stříkačky, jsou tyto nástroje obecně velmi magnetické a měly by se držet dál od MRI skenerů.

Jiné nástroje, jako jsou kyslíkové nádrže a stroje na leštění podlah, jsou při použití také velmi magnetické, takže mohou představovat hrozbu v těsné blízkosti aktivních MRI skenerů. Inženýři a vědci vyvinuli robustní nemagnetické verze těchto lékařských nástrojů pro řešení těchto problémů. Ostatní elektronická zařízení, jako jsou mobilní telefony a hodinky, které spoléhají na magnety, je třeba držet dál od těchto skenerů.