เครื่องล้างอำนาจแม่เหล็กทำงานอย่างไร?

การหมุนและโคจรของอิเล็กตรอนทำให้อะตอมใดๆ กลายเป็นแม่เหล็กแท่งเล็กๆ สำหรับวัสดุส่วนใหญ่ โมเมนต์แม่เหล็กของอะตอมเหล่านี้จะชี้ไปในทิศทางแบบสุ่มและสนามของพวกมันจะหักล้างกันเพื่อไม่ให้เกิดสนามแม่เหล็ก

ในทางตรงกันข้าม สารบางชนิดคือ เฟอร์โรแมกเนติก และโมเมนต์แม่เหล็กของพวกมันจะเรียงตัวกันอย่างเป็นธรรมชาติเพื่อให้สนามของพวกมันขนานกันและรวมกันเข้าด้วยกัน การจัดแนวนี้จำกัดเฉพาะบริเวณเล็กๆ ที่เรียกว่า a โดเมนด้วยโดเมนดังกล่าวจำนวนมากที่ประกอบขึ้นเป็นวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก

แม้ว่าพวกมันจะเสริมความแข็งแกร่งให้สนามแม่เหล็ก แต่โดเมนเองก็มีการวางแนวแบบสุ่ม ส่งผลให้ไม่มีแม่เหล็กโดยรวมอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม สนามแม่เหล็กภายนอกสามารถจัดแนวโดเมนเพื่อให้สนามแม่เหล็กของตัวเองเสริมกำลังซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดสนามตาข่ายทั่วทั้งวัตถุ ดังนั้นจึงสร้างแม่เหล็กขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพื้นฐานของแม่เหล็กในชีวิตประจำวัน ที่อุณหภูมิห้อง มีธาตุ 4 ชนิดเท่านั้นที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกและมีพฤติกรรมดังนี้: เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล และแกโดลิเนียม

วัสดุแม่เหล็กอ่อน เช่น เหล็ก นั้นง่ายต่อการดึงดูด แต่โดเมนจะสุ่มทันทีที่สนามภายนอกหายไป จึงทำให้วัสดุสูญเสียความเป็นแม่เหล็กไปอย่างรวดเร็ว คุณสมบัตินี้มีประโยชน์สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าและอุปกรณ์ เช่น การบันทึกเทปหรือหัวลบ ซึ่งจำเป็นต้องสร้างสนามแม่เหล็กชั่วคราวหรือเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

วัสดุแม่เหล็กแบบแข็ง เช่น เหล็กจะดึงดูดได้ยากกว่าและล้างอำนาจแม่เหล็กได้ยากกว่า หลังจากกำจัดสนามแม่เหล็กภายนอก พวกมันสามารถคงพลังแม่เหล็กไว้เป็นเวลานาน – บางครั้งอาจนานนับล้านปี ซึ่งเป็นลักษณะพิเศษที่ช่วยในการกำหนดอายุทางธรณีวิทยาของหิน วัสดุแม่เหล็กแข็งจึงถูกนำมาใช้ทำแม่เหล็กถาวร

กระบวนการทำให้เป็นแม่เหล็กนี้มีการใช้งานที่หลากหลาย โดยเครื่องบันทึกเทปเป็นเพียงตัวอย่างเดียวเท่านั้น เทปบันทึกประกอบด้วยแถบ Mylar บางยาวที่เคลือบด้วยอนุภาคละเอียดของเหล็กออกไซด์หรือโครเมียมไดออกไซด์ ขณะที่เทปเคลื่อนอยู่ใต้หัวบันทึก สนามแม่เหล็กจะจัดเรียงโดเมนบนชั้นเคลือบนี้เพื่อตอบสนองต่อเสียงดนตรีหรือสัญญาณข้อมูล หลังจากนั้นโดเมนจะรักษาสนามแม่เหล็กที่ประทับใจไว้สำหรับเล่นซ้ำในภายหลัง

ฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ใช้กระบวนการเดียวกันสำหรับการจัดเก็บข้อมูลแม่เหล็กบนจานหมุนอย่างรวดเร็ว

หลังจากสัมผัสกับแม่เหล็กหรือโต๊ะหนีบแม่เหล็ก วัตถุที่เป็นเหล็กอาจกลายเป็นแม่เหล็กโดยไม่ได้ตั้งใจ การตัดเฉือน การเชื่อม การเจียร และแม้แต่การสั่นสะเทือนก็สามารถดึงดูดเหล็กได้ ผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์รวมถึงเครื่องมือที่ดึงดูดเศษโลหะและขี้กบ พื้นผิวที่ขรุขระหลังจากการชุบสังกะสีและรอยเชื่อมที่เจาะเพียงด้านเดียวเท่านั้น

ในทำนองเดียวกัน การสัมผัสกับเทปแม่เหล็กอย่างต่อเนื่องสามารถทำให้เกิดสนามแม่เหล็กตกค้างกับอุปกรณ์บันทึก ซึ่งจะเพิ่มเสียงรบกวนและทำให้การบันทึกเสียงไม่ถูกต้อง

หากต้องการนำกลับมาใช้ใหม่ เทปเสียงสามารถกู้คืนเป็นสถานะว่างได้โดยใช้ความยาวของเทปผ่านหัวลบ ซึ่งเป็นกระบวนการที่น่าเบื่อและทำไม่ได้ โดยเฉพาะในขนาดที่ใหญ่ ฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ที่ถูกทิ้งอาจมีข้อมูลที่เป็นกรรมสิทธิ์หรือข้อมูลที่ละเอียดอ่อนซึ่งไม่ควรให้ผู้อื่นใช้ ในกรณีเหล่านี้ สื่อบันทึกจะต้องล้างอำนาจแม่เหล็กออกเป็นกลุ่ม

ความรำคาญของสนามแม่เหล็กที่ไม่ต้องการได้นำไปสู่การพัฒนาเครื่องล้างอำนาจแม่เหล็กทั้งขนาดเล็กและอุตสาหกรรม เครื่องล้างอำนาจแม่เหล็ก หรือที่เรียกว่า a น้ำยาล้างจาน, ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่สูงและมีความเข้มข้นสูง ในการตอบสนอง แต่ละโดเมนจะจัดเรียงใหม่แบบสุ่ม ดังนั้นสนามแม่เหล็กของพวกมันจะหักล้างหรือเกือบจะยกเลิก ขจัดหรือลดสนามแม่เหล็กที่ไม่ต้องการลงอย่างมาก

เครื่องล้างสนามแม่เหล็กบางตัวไม่ได้ใช้ไฟฟ้าหรือแม่เหล็กไฟฟ้า แต่มีแม่เหล็กหายากแทน เพื่อให้มีสนามแม่เหล็กทรงพลังที่จำเป็น

หลักการล้างอำนาจแม่เหล็กนี้ใช้เครื่องบันทึกเทปด้วย เมื่อเทปผ่านใต้หัวลบ สนามแม่เหล็กความถี่สูงที่มีแอมพลิจูดสูงและความถี่สูงจะสุ่มโดเมนเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการบันทึกเสียงหรือข้อมูลใหม่ ในระดับที่ใหญ่ขึ้น เครื่องล้างอำนาจแม่เหล็กจำนวนมากจะลบม้วนเทปแม่เหล็กหรือฮาร์ดไดรฟ์ทั้งหมดในขั้นตอนเดียว

เครื่องล้างอำนาจแม่เหล็กอาจมีการกำหนดค่าทั่วไปหลายอย่าง ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ เครื่องมือล้างอำนาจแม่เหล็กแบบพกพาจะขจัดสนามแม่เหล็ก สิ่ว หรือชิ้นส่วนขนาดเล็กที่วางอยู่บนพื้นผิวเรียบหรือลอดผ่านรู

วัสดุหนาหรือของแข็งขนาดใหญ่อาจต้องผ่านอุโมงค์ล้างอำนาจแม่เหล็กที่ใหญ่พอที่จะพอดีกับคนที่ยืนอยู่ได้ ความถี่ ความแรงของสนามล้างอำนาจแม่เหล็ก และความเร็วของปริมาณงานจะต้องปรับให้เข้ากับวัตถุและสนามแม่เหล็กที่เหลือจะถูกลบออก