Kādi ir dažādi īpaši spēcīgu magnētu veidi?

Magnētisms ir daudzu materiālu dabiska īpašība; dažiem metāliem, piemēram, dzelzs, ir tik spēcīgi magnētiskie lauki, ka tie piesaista citus metālus. Tas notiek tāpēc, ka dzelzs atomos ir elektroni, kas griežas tandēmā, atšķirībā no citiem materiāliem, kas griežas nejaušos virzienos. Tas rada spēcīgu pievilcību priekšmetiem ar līdzīgu atomu struktūru. 1824. gadā zinātnieks Viljams Stērdžens atklāja, ka elektrība var ievērojami palielināt šo pievilcību, radot pirmo elektromagnētu. Vēlāk zinātnieki uzlaboja procesu, izgudrojot īpaši spēcīgus magnētus, kurus varēja ieslēgt un izslēgt, nospiežot slēdzi.

20. gadsimta beigās zinātnieki atklāja, ka dažus elementus var apvienot spēcīgākajos līdz šim izveidotajos īpaši spēcīgajos magnētos. Šie retzemju magnēti ietver samārija-kobalta un vēl spēcīgākus neodīma magnētus. Viņu magnētiskie lauki ir tik spēcīgi, ka tie var sabojāt jutīgus magnētiskos materiālus, piemēram, datoru diskus un kredītkartes, ja tie tiek pietuvināti pārāk tuvu. Faktiski lieli neodīma magnēti var pat apdraudēt cilvēku veselību, ja ar tiem rīkojas nepareizi. Šiem magnētiem ir tik spēcīga pievilcība pret metālu, ka tie faktiski var saspiest jebko starp tiem un tuvumā esošu metāla priekšmetu, tostarp cilvēka roku.

Īpaši spēcīgiem magnētiem ir daudz pielietojumu zinātnē un inženierzinātnēs. Pamata televizori un datoru monitori izmanto elektromagnētus, lai fokusētu elektronu starus, lai radītu attēlus. Līdzīgs process, ievērojami pastiprināts, tiek izmantots daļiņu paātrinātājos zinātniskiem pētījumiem. Magnētiskās levitācijas jeb maglev vilcienos izmanto jaudīgus magnētus, lai pārvietotu vilcienu vagonus, nenonākot faktiskā saskarē ar to sliedēm. Vilcieni Japānā, Vācijā un citās vietās izmanto šo procesu, lai nodrošinātu ātrāku braukšanu bez berzes.

Īpaši spēcīgi magnēti parasti tiek izmantoti stereo skaļruņos, elektromotoros un ģeneratoros, kā arī elektriskajos transformatoros. Medicīnā magnētiskās rezonanses attēlveidošana ļauj neinvazīvi izpētīt pacientu ķermeni. Junkyards izmanto elektromagnētus uz celtņiem, lai paceltu automašīnas un citus lielus metāla priekšmetus. Visneparastākais spēcīgu magnētu lietojums ir govju magnēts, kas paredzēts liellopiem. Govs magnēts nekaitīgi iegulst govs vēderā, neļaujot nejauši norītiem metāla priekšmetiem traucēt dzīvnieka gremošanas traktu.