Wat zijn de gevaren van elektromagneten?

Elektromagneten zijn over het algemeen veilig voor hun verschillende toepassingen, maar u moet voorzorgsmaatregelen nemen, afhankelijk van de context waarin u ze gebruikt. Zeer, zeer krachtige magneten en elektromagneten die in contact komen met of in dichtbij nabijheid van laptops of computers kan hun harde schijven beschadigen, maar voor het grootste deel hoeft u zich hier geen zorgen over te maken.

De spanning, of elektromotorische kracht (emf), die het gevolg is van het gedrag van een elektromagneet, moet worden verklaard door middel van technieken in de natuurkunde en techniek om uzelf en anderen veilig te houden. De stroom die door een elektromagneet vloeit, bepaalt hoe sterk deze is en dus wat voor soort schade deze kan hebben aan mensen en elektronische apparaten. Houd rekening met de emf-gevaarniveaus van verschillende toepassingen van een elektromagneet om veilig te blijven.

Hoewel permanente magneten magnetisch zijn, ongeacht de situatie, vereist een elektromagneet dat er stroom doorheen wordt gestuurd om elektrische en magnetische eigenschappen zoals veld en kracht te tonen. Permanente magneten hebben chemische en fysische samenstellingen van atomen, legeringen en andere materialen waardoor lading vrijelijk kan stromen ze ongeacht of er een elektrische stroom in de buurt is en een magnetisch veld afgeeft, zelfs als er geen externe stroom is of veld.

•••Syed Hussain Ather

Een elektromagneet is over het algemeen gemaakt van spoelen van draden die als een magneet werken wanneer er een elektrische stroom doorheen gaat. Solenoïden zijn apparaten met een dunne draadspoel die om een ​​magnetisch object is gewikkeld en die, wanneer er stroom doorheen wordt gestuurd, een magnetisch veld afgeven. In het bovenstaande diagram kan een metalen spijker in een opgerolde koperdraad fungeren als een solenoïde die, wanneer aangesloten op een batterij, een elektromagnetisch veld afgeeft.

Terwijl de sterkte van permanente magneten afhangt van het soort materiaal waaruit ze bestaan, hangt de sterkte van een elektromagneet af van de hoeveelheid stroom die er doorheen stroomt. Permanente magneten kunnen hun magnetische eigenschappen verliezen, zoals hun vermogen om een ​​magnetisch veld af te geven wanneer ze tot een bepaalde temperatuur worden verwarmd.

Wanneer ze gedemagnetiseerd zijn, kunnen ze opnieuw worden gemagnetiseerd door hun samenstelling te veranderen of ze in een magnetisch veld van voldoende sterkte te plaatsen. Een elektromagneet daarentegen verliest zijn magnetische capaciteiten bij afwezigheid van een elektrische stroom of elektrisch veld.

Hoewel het misschien waar is dat je krachtige magneten uit de buurt van computers moet houden om schade aan hun harde schijven te voorkomen, is het: belangrijk om de exacte rol te begrijpen die magneten spelen met betrekking tot computers, vooral gezien het feit dat computers zijn gemaakt van: magneten. Om deze redenen is een elektromagneet over het algemeen veilig in de buurt van computers.

Magneten verwijderen geen dingen van harde schijven, omdat harde schijven zelf over het algemeen zijn gemaakt met krachtige magneten erin. Als u een sterke elektromagneet in de buurt van een harde schijf laat, kan dit schade aan de harde schijf veroorzaken, maar dit gebeurt zelden.

Computer harde schijven hebben over het algemeen twee sterke magneten van neodymium, ijzer en boor die hun bewegingen regelen. Deze samenstelling betekent dat krachtige magneten die er dichtbij komen niet sterk genoeg zijn om door de werking van de magnetische harde schijf te dringen. Sommige andere vormen van geheugen, zoals solid-state geheugen, die computers gebruiken, gebruiken geen magnetische velden. Dit betekent dat solid-state harde schijven niet worden beïnvloed door magnetische velden.

De mythe dat magneten schade kunnen toebrengen aan computers is geworteld in het gebruik van magneten om diskettes te wissen. Mensen begonnen te geloven dat dit betekende dat elke magneet schade kan toebrengen aan computers. In feite heb je een zeer sterke magneet nodig om dergelijke schade aan te richten.

In de gevallen waarin harde schijven een nadelige invloed op computers hadden, was er vaak sprake van zeer sterke neodymiummagneten waartegen werd gewreven de harde schijf ongeveer 30 seconden, maar dit is veel meer werk dan een magneet in de buurt van een computer brengen of laptop. Zelfs dan hebben deze experimenten niet aangetoond dat alle gegevens van een harde schijf verloren zouden gaan. Ze hebben voor het grootste deel alleen de boven- en onderkant van de harde schijf aangetast.

Het is over het algemeen nog steeds het beste om krachtige magneten niet gedurende lange tijd in contact met computers te plaatsen. In ieder geval is het beter om het zekere voor het onzekere te nemen of ervoor te zorgen dat uw technologie en elektronica veilig zijn in plaats van ze onnodig in gevaar te brengen.

Een elektromagneet kan monitoren voor computers of televisietoestellen beïnvloeden. Voor klassieke kathodestraalbuis (CRT) televisietoestellen kunnen krachtige magneten de beelden op het scherm vervormen wanneer ze dichtbij komen. Dit komt omdat de magneten de elektronenstraal afbuigen die de televisie uitzendt om een ​​beeld te produceren.

Voor modernere televisietoestellen, zoals LCD-monitoren (liquid crystal display) of light-emitting diodes (LED), hebben magneten echter geen invloed op hun weergave of prestaties. LCD-schermen gebruiken achtergrondverlichtingslampen met miljoenen pixels die zijn gevuld met vloeibare kristallen die de achtergrondverlichting doorlaten. LED-monitoren gebruiken rood, blauw en groen licht dat kan worden gepolariseerd of van richting kan worden veranderd om beelden te produceren.

Een elektromagneet en permanente magneet zouden geen nadelige invloed hebben op SD-kaarten en flashdrives. Deze producten zijn niet zozeer afhankelijk van magnetische velden en krachten als nodig is om magneten te laten beschadigen. Andere technologie, zoals kabels, kan worden beïnvloed als ze niet op de juiste manier worden beschermd tegen externe magnetische velden. De meeste kabels zijn ontworpen om te voorkomen dat externe magnetische velden het gebruik ervan schaden.

Zelfs creditcards en betaalpassen kunnen worden beschadigd door magneten, zodat de kaarten onleesbaar kunnen worden. Magneten die de verdeling van ijzeroxidedeeltjes veranderen, kunnen dit veroorzaken. U kunt dit voorkomen door deze kaarten met magneetstrips gescheiden te houden met ten minste één kaart ertussen de kaarten uit intense hitteblootstelling en het gebruik van plastic of papieren houders voor de kaarten, in plaats van portemonnees of portemonnees die afhankelijk zijn van magneten.

Neodymium-magneten moeten op de juiste manier worden verpakt en behandeld, zodat ze gemagnetiseerd blijven en in staat zijn om te reageren op externe magnetische velden voor hun specifieke doeleinden. Een elektromagneet waar te veel stroom doorheen stroomt, kan door de warmte of energie die hiervan het gevolg is, demagnetiseren.

Mensen die magneten over lange afstanden verzenden of ze voor verschillende doeleinden opslaan, moeten ervoor zorgen dat ze stevige kartonnen dozen gebruiken met de magneten in het midden ervan. Dit zorgt ervoor dat de magnetische krachten in de doos niets buiten hun containers beschadigen. Sterke magneten kunnen bijvoorbeeld interfereren met de navigatiecontroles op luchthavens bij het vliegen van magnetische materialen over lange afstanden.

Zorg ervoor dat u goed op de hoogte bent van de voorzorgsmaatregelen die u moet nemen bij het bouwen van apparaten zoals elektrische circuits, transformatoren of producten met warmte en licht. Sluit een elektromagneet over het algemeen niet rechtstreeks aan op batterijbronnen of andere bronnen van emf, maar gebruik in plaats daarvan voldoende koperdraad om ervoor te zorgen dat een elektromagneet voldoende windingen (of spoelen van de draad) heeft om de weerstand te vergroten en te voorkomen dat de emf u schade toebrengt.

Gebruik de juiste opstelling, afhankelijk van de geometrie van de elektromagneet en het circuit. Als het circuit bijvoorbeeld bestaat uit het wikkelen van draden rond een metalen spijker, zorg er dan voor dat de draden zijn gewikkeld rond op een manier om het magnetische veld uniform te houden en overal te verdelen om de emf. te verdrijven op gepaste wijze.

Zorg ervoor dat uw elektronische apparaten en circuits niet oververhit raken door goed op de temperatuur ervan te letten. Test continu hoe magnetisch uw apparaten zijn door gebruik te maken van voorwerpen zoals lepels of andere stalen voorwerpen. Verander de stroom in langzame, constante hoeveelheden in plaats van onmiddellijk heen en weer te schakelen tussen lage en grote hoeveelheden stroom.

Experimenteer met verschillende manieren om elektromagneten te bouwen, zoals elektromagneten, zodat u emf op de meest efficiënte manier kunt besparen en voorkomen dat extra emf onnodige schade aanricht.

Voorkom dat kinderen met neodymiummagneten spelen. Het inslikken van magneten kan ernstige inwendige schade aan organen zoals de darm en de maag veroorzaken, omdat de weefsels van deze organen kunnen worden doorboord door de enorme kracht van de magneten.

Draag veiligheidshandschoenen bij het hanteren van krachtige magneten. Voorkom dat magneten tegen elkaar aan slaan. Zorg ervoor dat de magnetisatie en structuur van de magneet behouden blijven door deze buiten bereik van schade te houden.

Als twee magneten aan elkaar vast komen te zitten, kun je ze scheiden door ze zijdelings tegen elkaar aan te schuiven. Houd magneten uit de buurt van andere magneten om te voorkomen dat ze elkaar beschadigen. Deze methoden kunnen u helpen emf-gevaarniveaus van elektromagneten te vermijden.

Adviseur klinisch wetenschapper Lindsay Grant zei dat magneten in de buurt van patiënten met pacemakers deze nadelig kunnen beschadigen. Dit betekent dat personen met deze kunstmatige medische apparaten erin voorzichtig moeten zijn in de buurt van krachtige magneten en elektromagneten die worden geactiveerd met sterke elektrische stromen. De magneten waaruit pacemakers zijn opgebouwd, moeten reageren op de hartslag van patiënten, dus externe magneten kunnen dit verstoren.

Toch moet er meer onderzoek worden gedaan om beter te begrijpen hoe magneten de technologie in de geneeskunde nauw beïnvloeden. Apparaten en gereedschappen die biomedische ingenieurs produceren, zoals prothetische ledematen of metalen platen die in delen van de lichaam moeten grondig worden getest om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan de juiste normen voor hun doeleinden terwijl ze blijven veilig. Omgevingen die mensen blootstellen aan grote magnetische velden, moeten mensen waarschuwen of ze deze technische producten kunnen krijgen.

Naarmate het gebruik van elektromagnetisme zich via technologie in de geneeskunde en medisch onderzoek verspreidde, hebben wetenschappers en artsen hebben hun bezorgdheid geuit over de veiligheid van magneten en hebben preventieve maatregelen genomen om de menselijke gezondheid. In deze gevallen betekent de veiligheid over de menselijke gezondheid, veel belangrijker dan bijvoorbeeld de veiligheid van elektronische producten, dat u extra voorzichtig moet zijn bij het gebruik van magneten in een klinische omgeving.

Naast het gebruik van magneten in pacemakers waarin magnetische objecten in het lichaam worden ingebracht, maakt magnetische resonantie beeldvorming (MRI) gebruik van sterke magnetische velden (van ongeveer 1,5 tesla, wat meer dan 20.000 keer groter is dan het natuurlijke magnetische veld van de aarde) om afbeeldingen te maken van de interne organen en skeletsystemen van patiënten.

De patiënten in deze krachtige machines moeten ervoor zorgen dat ze vrij zijn van andere magnetische materialen om het beeldvormingsproces niet te verstoren. Deze sterke velden betekenen dat andere magnetische objecten in de buurt kunnen worden beïnvloed, dus patiënten en artsen moeten voorzichtig zijn om zichzelf tegen hen te beschermen. Aangezien artsen hulpmiddelen gebruiken zoals hemostaten, scharen, scalpels en spuiten, zijn deze hulpmiddelen over het algemeen erg magnetisch en moeten ze uit de buurt van de MRI-scanners worden gehouden.

Andere gereedschappen zoals zuurstoftanks en vloerpolijstmachines zijn ook erg magnetisch wanneer ze worden gebruikt, zodat ze een bedreiging kunnen vormen in de nabijheid van actieve MRI-scanners. Ingenieurs en wetenschappers hebben stevige niet-magnetische versies van deze medische instrumenten ontwikkeld om deze problemen aan te pakken. Andere elektronische apparaten zoals mobiele telefoons en horloges die afhankelijk zijn van magneten, moeten ook uit de buurt van deze scanners worden gehouden.