Hva er farene ved elektromagneter?

Elektromagneter er generelt trygge for deres forskjellige bruksområder, men du må ta forholdsregler avhengig av konteksten du bruker dem i. Veldig, veldig kraftige magneter og elektromagneter som kommer i kontakt med eller inn Lukk nærhet til bærbare datamaskiner eller datamaskiner kan skade harddiskene, men for det meste trenger du ikke å bekymre deg for dette.

Spenningen, eller elektromotorisk kraft (emf), som resultat av atferden til en elektromagnet må tas hensyn til gjennom teknikker innen fysikk og ingeniørfag for å holde deg selv og andre trygge. Strømmen som strømmer gjennom en elektromagnet dikterer hvor sterk den er og derfor hva slags skade den kan ha på mennesker og elektroniske enheter. Ta hensyn til emf-farenivåene ved forskjellige bruksområder for en elektromagnet for å være trygg.

Mens permanente magneter er magnetiske uansett situasjon, krever en elektromagnet strøm sendt gjennom dem for å vise elektriske og magnetiske egenskaper som felt og kraft. Permanente magneter har kjemiske og fysiske sammensetninger av atomer, legeringer og andre materialer som lar ladning strømme fritt gjennom dem uansett om det er en elektrisk strøm i nærheten og avgir et magnetfelt selv i fravær av ekstern strøm eller felt.

•••Syed Hussain Ather

En elektromagnet er vanligvis laget av ledninger som fungerer som en magnet når en elektrisk strøm passerer gjennom dem. Solenoider er enheter av en tynn trådspole viklet rundt en magnetisk gjenstand som, når en strøm sendes gjennom dem, vil de avgi et magnetfelt. I diagrammet ovenfor kan en metallspiker inne i en kveilet kobbertråd fungere som en solenoid som, når den er koblet til et batteri, avgir et elektromagnetisk felt.

Mens styrken til permanente magneter avhenger av typen materiale som utgjør dem, avhenger en elektromagnets styrke av mengden strøm som strømmer gjennom den. Permanente magneter kan miste sine magnetiske egenskaper, for eksempel deres evne til å avgi et magnetfelt når de blir oppvarmet til en viss temperatur.

Når demagnetisert, kan de re-magnetiseres ved å endre sammensetningen eller plassere dem i et magnetfelt med tilstrekkelig styrke. En elektromagnet mister derimot sine magnetiske evner i fravær av en elektrisk strøm eller et elektrisk felt.

Selv om det kan være sant at du må holde kraftige magneter borte fra datamaskiner for å forhindre skade på harddiskene, er det viktig å forstå den nøyaktige rollen magneter spiller med hensyn til datamaskiner, spesielt gitt at datamaskiner er laget av magneter. En elektromagnet er generelt trygt i nærheten av datamaskiner av disse grunnene.

Magneter sletter ikke ting fra harddisker fordi harddiskene i seg selv vanligvis er laget med kraftige magneter inni dem. Hvis du etterlater en sterk elektromagnet nær en harddisk, kan det føre til skade på harddisken, men dette skjer sjelden.

Datamaskinharddisker har generelt to sterke magneter laget av neodym, jern og bor som styrer bevegelsene deres. Denne sammensetningen betyr at kraftige magneter som kommer nær dem ikke vil være sterke nok til å trenge gjennom arbeidet til den magnetiske harddisken. Noen andre former for minne, for eksempel solid state-minne, som datamaskiner bruker, bruker ikke magnetfelt. Dette betyr at solid state-harddisker ikke blir påvirket av magnetfelt.

Myten om at magneter kan skade datamaskiner er forankret i bruken av magneter for å slette disketter. Folk begynte å tro at dette betydde at enhver magnet kan skade datamaskiner. I virkeligheten trenger du en veldig sterk magnet for å forårsake slik skade.

De tilfellene der harddisker som påvirker datamaskiner negativt, har ofte involvert veldig sterke neodymmagneter som gnides mot harddisken i omtrent 30 sekunder, men dette er mye mer arbeid enn å bare bringe en magnet i nærheten av en datamaskin eller laptop. Selv da har disse eksperimentene ikke vist at alle data på en harddisk ville gå tapt. De har bare påvirket de øverste og nederste delene av harddisken for det meste.

Det er fortsatt best praksis å ikke plassere kraftige magneter i kontakt med datamaskiner i lange perioder. I alle fall er det bedre å være trygg enn beklager eller å sørge for at teknologien og elektronikken din er trygg i stedet for å sette dem i unødvendig risiko.

En elektromagnet kan påvirke skjermer for datamaskiner eller TV-apparater. For klassiske katodestrålerør (CRT) TV-apparater kan kraftige magneter forvride bildene på skjermen når de kommer nær dem. Dette er fordi magneter avbøyer elektronstrålen som fjernsynet sender for å produsere et bilde.

For mer moderne TV-apparater, som LCD-skjerm (LCD) eller LED-skjermer (light-emitting diode), påvirker imidlertid ikke magneter skjermen eller ytelsen. LCD-skjermer bruker bakgrunnsbelysningslamper med millioner av piksler som er fylt med flytende krystaller som slipper bakgrunnsbelysningen gjennom. LED-skjermer bruker rødt, blått og grønt lys som kan polariseres eller endres i retning for å produsere bilder.

En elektromagnet og permanentmagnet vil ikke påvirke SD-kort og flash-stasjoner negativt. Disse produktene er ikke avhengig av magnetfelt og krefter så mye som de trenger for at magneter skal skade dem. Annen teknologi som kabler kan påvirkes hvis de ikke er passende beskyttet mot eksterne magnetfelt. De fleste kabler er designet for å forhindre at eksterne magnetfelt skader bruken av dem.

Selv kreditt- og debetkort kan bli skadet av magneter slik at kortene kan bli uleselige. Magneter som endrer fordelingen av jernoksidpartikler kan forårsake dette. Du kan forhindre at dette skjer ved å holde disse kortene med magnetstrimler atskilt med minst ett kort mellom dem kortene av intens varmeeksponering og bruk plast- eller papirholdere til kortene, i stedet for lommebøker eller vesker som stole på magneter.

Neodymmagneter bør pakkes og håndteres på riktig måte slik at de forblir magnetiserte og i stand til å svare på eksterne magnetfelt for deres spesifikke formål. En elektromagnet med for mye strøm som strømmer gjennom den kan bli demagnetisert på grunn av varmen eller energien som følge av dette.

Folk som sender magneter over lange avstander eller lagrer dem til forskjellige formål, må sørge for at de bruker robuste pappesker med magneter i midten av dem. Dette sikrer at magnetkreftene i esken ikke skader noe utenfor beholderne. For eksempel kan sterke magneter forstyrre navigasjonskontrollene på flyplassen når de flyr magnetiske materialer over lange avstander.

Forsikre deg om at du er godt klar over forholdsregler du må ta når du bygger enheter som elektriske kretser, transformatorer eller produkter som involverer varme og lys. Vanligvis må du ikke koble en elektromagnet direkte til batterikilder eller andre emf-kilder, men bruk i stedet rikelig med kobbertråd for å forsikre deg om at en elektromagnet har nok svinger (eller spoler av ledningen) til å øke motstanden og forhindre at EMF skader deg.

Bruk riktig oppsett avhengig av geometrien til elektromagneten og kretsen. Hvis kretsen for eksempel består av å vikle ledninger rundt en metallspiker, må du sørge for at ledningene er viklet rundt på en måte for å holde magnetfeltet jevnt og fordelt gjennom for å spre emk riktig.

Hold elektroniske enheter og kretser fra overoppheting ved å følge nøye med på temperaturen på dem. Test kontinuerlig hvor magnetiske enhetene dine er ved å bruke gjenstander som skjeer eller andre stålgjenstander. Endre strømmen i sakte, jevne mengder i stedet for å umiddelbart bytte frem og tilbake mellom lave og høye mengder strøm.

Eksperimenter med forskjellige måter å bygge elektromagneter på som solenoider, slik at du kan spare emf på en mest mulig effektiv måte og forhindre at ekstra emf forårsaker unødvendig skade.

Forhindre at barna leker med neodymmagneter. Svelging av magneter kan forårsake alvorlige indre skader på organer som tarm og mage, da vevet i disse organene kan bli gjennomboret gjennom magnetenes kraft.

Bruk vernehansker når du håndterer kraftige magneter. Forhindre at magneter treffer hverandre. Sørg for å bevare magnetiseringen og strukturen til magneten ved å holde den utenfor skadelig rekkevidde.

Hvis to magneter setter seg sammen, kan du skille dem ved å skyve den mot hverandre i sidelengs retning. Hold magneter borte fra andre magneter for å forhindre at de skader hverandre. Disse metodene kan hjelpe deg med å unngå farlige nivåer av elektromagneter.

Konsulent klinisk forsker Lindsay Grant sa at magneter nær pasienter med pacemakere kan skade dem. Dette betyr at personer med disse kunstige medisinske innretningene inni seg bør være forsiktige rundt kraftige magneter og elektromagneter aktivert med sterke elektriske strømmer. Magnetene som utgjør pacemakere må svare på hjerterytmen til pasientene, slik at eksterne magneter kan forstyrre dette.

Det må likevel gjøres mer forskning for å forstå hvordan magneter tett påvirker teknologi i medisin. Enheter og verktøy som biomedisinske ingeniører produserer, for eksempel proteser eller metallplater implantert i deler av kroppen må testes grundig for å sikre at de oppfyller de riktige standardene for deres formål mens de er igjen sikker. Miljøer som utsetter mennesker for store magnetfelt må advare enkeltpersoner om de kan ha disse konstruerte produktene.

Etter hvert som bruken av elektromagnetisme spredte seg gjennom teknologi innen medisin og medisinsk forskning, forskere og leger har reist bekymringene for magnetenes sikkerhet og laget forebyggende tiltak for å beskytte menneskelig helse. I disse tilfellene betyr sikkerheten rundt menneskers helse, mye viktigere enn for eksempel sikkerheten til elektroniske produkter, at du bør være ekstra forsiktig når du bruker magneter i kliniske omgivelser.

I tillegg til bruk av magneter i pacemakere der magnetiske gjenstander settes inn i kroppen, bruker magnetisk resonansbilder (MRI) sterke magnetiske felt (på ca. 1,5 tesla, som er over 20.000 ganger større enn jordens naturlige magnetfelt) for å lage bilder av indre organer og skjelettsystemer i pasienter.

Pasientene i disse kraftige maskinene må sørge for at de er fri for andre magnetiske materialer for ikke å forstyrre bildebehandlingen. Disse sterke feltene betyr at andre magnetiske gjenstander i nærheten kan påvirkes, slik at pasienter og leger må være forsiktige med å beskytte seg mot dem. Ettersom leger bruker verktøy som hemostater, saks, skalpeller og sprøyter, er disse verktøyene generelt veldig magnetiske og bør holdes borte fra MR-skannere.

Andre verktøy som oksygenbeholdere og gulvbuffermaskiner er også veldig magnetiske når de brukes, slik at de kan utgjøre trusler når de er i nærheten av aktive MR-skannere. Ingeniører og forskere har utviklet solide ikke-magnetiske versjoner av disse medisinske instrumentene for å løse disse problemene. Andre elektroniske enheter som mobiltelefoner og klokker som er avhengige av magneter, må også holdes borte fra disse skannerne.