Jakie są niebezpieczeństwa elektromagnesów?

Elektromagnesy są na ogół bezpieczne w różnych zastosowaniach, ale należy zachować środki ostrożności w zależności od kontekstu, w którym ich używasz. Bardzo, bardzo silne magnesy i elektromagnesy, które wchodzą w kontakt lub w blisko bliskość laptopów lub komputerów może uszkodzić ich dyski twarde, ale w większości przypadków nie musisz się tym martwić.

Napięcie lub siła elektromotoryczna (emf), który wynika z zachowania elektromagnesu, należy uwzględnić za pomocą technik fizyki i inżynierii, aby zapewnić bezpieczeństwo sobie i innym. Prąd, który przepływa przez elektromagnes, decyduje o jego sile, a zatem o tym, jakie szkody może wyrządzić ludziom i urządzeniom elektronicznym. Weź pod uwagę poziomy zagrożenia emf przy różnych zastosowaniach elektromagnesu, aby zachować bezpieczeństwo.

Podczas gdy magnesy trwałe są magnetyczne bez względu na sytuację, elektromagnes wymaga przepływu przez nie prądu, aby wykazywał właściwości elektryczne i magnetyczne, takie jak pole i siła. Magnesy trwałe mają skład chemiczny i fizyczny atomów, stopów i innych materiałów, które umożliwiają swobodny przepływ ładunku je niezależnie od tego, czy w pobliżu jest prąd elektryczny i wydzielają pole magnetyczne nawet przy braku prądu zewnętrznego lub pole.

•••Syed Hussain Ather

Elektromagnes jest zwykle wykonany z cewek przewodów, które działają jak magnes, gdy przepływa przez nie prąd elektryczny. Solenoidy to urządzenia z cienkiej cewki drutu owiniętego wokół obiektu magnetycznego, który po przepuszczeniu przez nie prądu wydziela pole magnetyczne. Na powyższym schemacie metalowy gwóźdź wewnątrz zwiniętego drutu miedzianego może działać jak solenoid, który po podłączeniu do akumulatora emituje pole elektromagnetyczne.

Podczas gdy siła magnesów trwałych zależy od rodzaju materiału, z którego są zbudowane, siła elektromagnesu zależy od ilości prądu, który przez niego przepływa. Magnesy trwałe mogą utracić swoje właściwości magnetyczne, takie jak zdolność do wydzielania pola magnetycznego po podgrzaniu do określonej temperatury.

Po rozmagnesowaniu można je ponownie namagnesować, zmieniając ich skład lub umieszczając je w polu magnetycznym o wystarczającej sile. Z drugiej strony elektromagnes traci swoje zdolności magnetyczne w przypadku braku prądu elektrycznego lub pola elektrycznego.

Chociaż może być prawdą, że musisz trzymać silne magnesy z dala od komputerów, aby zapobiec uszkodzeniu ich dysków twardych, to jednak ważne, aby zrozumieć dokładną rolę, jaką magnesy odgrywają w odniesieniu do komputerów, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że komputery są zrobione magnesy. Z tych powodów elektromagnes jest ogólnie bezpieczny w pobliżu komputerów.

Magnesy nie usuwają rzeczy z dysków twardych, ponieważ same dyski twarde są zazwyczaj wykonane z silnych magnesów wewnątrz nich. Jeśli zostawisz silny elektromagnes w pobliżu dysku twardego, może to spowodować uszkodzenie dysku twardego, ale to się rzadko zdarza.

Komputerowe dyski twarde zazwyczaj mają dwa silne magnesy wykonane z neodymu, żelaza i boru, które kontrolują ich ruchy. Taki skład oznacza, że ​​silne magnesy, które się do nich zbliżą, nie będą wystarczająco silne, aby przeniknąć przez mechanizm magnetycznego dysku twardego. Niektóre inne formy pamięci, takie jak pamięć półprzewodnikowa, z których korzystają komputery, nie wykorzystują pól magnetycznych. Oznacza to, że pola magnetyczne nie mają wpływu na dyski półprzewodnikowe.

Mit, że magnesy mogą wyrządzić szkody na komputerach, jest zakorzeniony w używaniu magnesów do kasowania dyskietek. Ludzie zaczęli wierzyć, że oznacza to, że każdy magnes może uszkodzić komputery. W rzeczywistości do wyrządzenia takiej szkody potrzebny jest bardzo silny magnes.

Przypadki, w których dyski twarde negatywnie wpływają na komputery, często wiązały się z pocieraniem bardzo silnych magnesów neodymowych dysk twardy przez około 30 sekund, ale to znacznie więcej pracy niż zwykłe zbliżenie magnesu do komputera lub laptop. Nawet wtedy te eksperymenty nie wykazały, że wszystkie dane z dysku twardego zostaną utracone. W większości dotyczyły tylko górnych i dolnych części dysku twardego.

Nadal ogólnie najlepszą praktyką jest nie umieszczanie silnych magnesów w kontakcie z komputerami przez dłuższy czas. W każdym razie lepiej być bezpiecznym niż żałować lub upewnić się, że Twoja technologia i elektronika są bezpieczne, zamiast narażać je na niepotrzebne ryzyko.

Elektromagnes może wpływać na monitory komputerów lub telewizorów. W przypadku klasycznych telewizorów kineskopowych (CRT) silne magnesy mogą zniekształcać obrazy na ekranie, gdy się do nich zbliżą. Dzieje się tak, ponieważ magnesy odchylają wiązkę elektronów wysyłaną przez telewizor w celu wytworzenia obrazu.

Jednak w przypadku bardziej nowoczesnych telewizorów, takich jak wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD) lub monitory z diodami elektroluminescencyjnymi (LED), magnesy nie wpływają na ich wyświetlanie ani działanie. Wyświetlacze LCD wykorzystują podświetlane lampy z milionami pikseli wypełnionych ciekłymi kryształami, które przepuszczają podświetlenie. Monitory LED wykorzystują czerwone, niebieskie i zielone światło, które można spolaryzować lub zmienić kierunek, aby uzyskać obrazy.

Elektromagnes i magnes stały nie wpłyną negatywnie na karty SD i dyski flash. Produkty te nie zależą od pól i sił magnetycznych w takim stopniu, w jakim by je uszkodziły magnesy. Inne technologie, takie jak kable, mogą zostać naruszone, jeśli nie są odpowiednio chronione przed zewnętrznymi polami magnetycznymi. Większość kabli zaprojektowano tak, aby zewnętrzne pola magnetyczne nie wpływały negatywnie na ich użytkowanie.

Nawet karty kredytowe i debetowe mogą zostać uszkodzone przez magnesy, przez co karty mogą stać się nieczytelne. Mogą to powodować magnesy zmieniające rozkład cząstek tlenku żelaza. Możesz temu zapobiec, przechowując te karty z paskami magnetycznymi oddzielonymi co najmniej jedną kartą między nimi, zachowując karty z intensywnej ekspozycji na ciepło i przy użyciu plastikowych lub papierowych uchwytów na karty, a nie portfeli lub torebek, które opierają się na magnesy.

Magnesy neodymowe należy odpowiednio pakować i obchodzić się z nimi, tak aby pozostały namagnesowane i zdolne do reagowania na zewnętrzne pola magnetyczne do swoich konkretnych celów. Elektromagnes, przez który przepływa zbyt duży prąd, może zostać rozmagnesowany z powodu ciepła lub energii, które z tego wynikają.

Osoby, które wysyłają magnesy na duże odległości lub przechowują je do różnych celów, muszą upewnić się, że używają solidnych kartonowych pudełek z magnesami w ich środku. Gwarantuje to, że siły magnetyczne w pudełku nie uszkadzają niczego poza pojemnikami. Na przykład silne magnesy mogą zakłócać sterowanie nawigacją na lotnisku podczas przerzucania materiałów magnetycznych na duże odległości.

Upewnij się, że dobrze znasz środki ostrożności, które należy podjąć podczas budowy urządzeń, takich jak obwody elektryczne, transformatory lub produkty wykorzystujące ciepło i światło. Ogólnie rzecz biorąc, nie podłączaj elektromagnesu bezpośrednio do źródeł baterii lub innych źródeł emf, ale zamiast tego używaj dużej ilości drutu miedzianego aby upewnić się, że elektromagnes ma wystarczającą liczbę zwojów (lub zwojów drutu), aby zwiększyć opór i zapobiec zranieniu cię przez emf.

Użyj odpowiedniej konfiguracji w zależności od geometrii elektromagnesu i obwodu. Na przykład, jeśli obwód składa się z owinięcia przewodów wokół metalowego gwoździa, upewnij się, że przewody są owinięte wokół w taki sposób, aby utrzymać jednorodne i rozłożone pole magnetyczne w celu rozproszenia emf odpowiednio.

Chroń swoje urządzenia elektroniczne i obwody przed przegrzaniem, zwracając szczególną uwagę na ich temperaturę. Stale sprawdzaj, jak magnetyczne są Twoje urządzenia, używając przedmiotów, takich jak łyżki lub inne stalowe przedmioty. Zmieniaj prąd w powolnych, stałych ilościach zamiast natychmiastowego przełączania między niskimi i wysokimi wartościami prądu.

Eksperymentuj z różnymi sposobami budowania elektromagnesów, takich jak solenoidy, aby jak najefektywniej oszczędzać emf i zapobiegać niepotrzebnym szkodom.

Uniemożliwić dzieciom zabawę magnesami neodymowymi. Połykanie magnesów może spowodować poważne uszkodzenia wewnętrzne narządów, takich jak jelito i żołądek, ponieważ tkanki tych narządów mogą zostać przebite przez samą siłę siły magnesów.

Podczas obsługi silnych magnesów noś rękawice ochronne. Zapobiegaj uderzaniu magnesów o siebie. Upewnij się, że zachowasz namagnesowanie i strukturę magnesu, trzymając go poza zasięgiem szkody.

Jeśli dwa magnesy skleją się, możesz je rozdzielić, przesuwając jeden po drugim w bok. Trzymaj magnesy z dala od innych magnesów, aby zapobiec ich wzajemnemu uszkodzeniu. Te metody mogą pomóc w uniknięciu poziomów niebezpieczeństwa emf elektromagnesów.

Konsultant naukowy Lindsay Grant powiedział, że magnesy znajdujące się w pobliżu pacjentów z rozrusznikami serca mogą ich niekorzystnie uszkodzić. Oznacza to, że osoby z tymi sztucznymi urządzeniami medycznymi w środku powinny uważać na silne magnesy i elektromagnesy aktywowane silnymi prądami elektrycznymi. Magnesy tworzące rozruszniki serca muszą reagować na bicie serca pacjentów, więc magnesy zewnętrzne mogą w tym przeszkadzać.

Mimo to należy przeprowadzić więcej badań, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób magnesy ściśle wpływają na technologię w medycynie. Urządzenia i narzędzia produkowane przez inżynierów biomedycznych, takie jak protezy kończyn lub metalowe płytki wszczepiane w części ciało musi być dokładnie przetestowane, aby upewnić się, że spełnia odpowiednie standardy dla swoich celów, pozostając jednocześnie bezpieczny. Środowiska, w których ludzie są narażeni na działanie dużych pól magnetycznych, muszą ostrzegać osoby o możliwości posiadania tych produktów inżynieryjnych.

Ponieważ wykorzystanie elektromagnetyzmu rozprzestrzeniało się za pośrednictwem technologii w medycynie i badaniach medycznych, naukowcy i lekarze wyrazili swoje obawy dotyczące bezpieczeństwa magnesów i stworzyli środki zapobiegawcze w celu ochrony ludzkie zdrowie. W takich przypadkach bezpieczeństwo zdrowia ludzkiego, znacznie ważniejsze niż np. bezpieczeństwo produktów elektronicznych, oznacza, że ​​należy zachować szczególną ostrożność podczas korzystania z magnesów w warunkach klinicznych.

Oprócz zastosowania magnesów w rozrusznikach serca, w których obiekty magnetyczne są wprowadzane do ciała, rezonans magnetyczny (MRI) wykorzystuje silne pola magnetyczne (około 1,5 tesli, czyli ponad 20 000 razy więcej niż naturalne pole magnetyczne Ziemi) do tworzenia obrazów narządów wewnętrznych i układów kostnych pacjentów.

Pacjenci w tych potężnych maszynach muszą upewnić się, że są wolni od innych materiałów magnetycznych, aby nie zakłócać procesu obrazowania. Te silne pola mogą wpływać na inne obiekty magnetyczne znajdujące się w pobliżu, więc pacjenci i lekarze muszą uważać, aby się przed nimi chronić. Ponieważ lekarze używają narzędzi takich jak hemostaty, nożyczki, skalpele i strzykawki, narzędzia te są na ogół bardzo magnetyczne i powinny być trzymane z dala od skanerów MRI.

Inne narzędzia, takie jak zbiorniki tlenu i maszyny do polerowania podłóg, są również bardzo magnetyczne, gdy są używane, więc mogą stanowić zagrożenie, gdy znajdują się w pobliżu aktywnych skanerów MRI. Inżynierowie i naukowcy opracowali wytrzymałe, niemagnetyczne wersje tych instrumentów medycznych, aby rozwiązać te problemy. Inne urządzenia elektroniczne, takie jak telefony komórkowe i zegarki, które opierają się na magnesach, również muszą być trzymane z dala od tych skanerów.