Mis on rõngamagnetid?

Magnetid tekitavad magnetvälju või piirkondi, kus potentsiaalselt magnetilised materjalid, näiteks raud, on polariseeritud ja magneti poole tõmbunud. Magneteid on kahte tüüpi: püsimagnetid ja elektromagnetid. Püsimagnetitel on konstantne magnetväli, samas kui elektromagnetid tekitavad välja ainult siis, kui elektrivool jookseb läbi mähise, mis moodustab osa nende struktuurist. Rõngasmagnetid on püsimagnetid, mis eristuvad nende kuju järgi: need on ümmargused, keskel on auk ja selle kuju tõttu nimetatakse neid mõnikord ka sõõrimagnetiteks.

Püsimagnetite loomiseks kasutatakse mitmesuguseid materjale. Sageli on need valmistatud ühest materjalirühmast, mida nimetatakse haruldasteks muldmetallideks ja mis on elementide segud – tavaliselt neodüüm, raud ja boor või samarium ja koobalt. Alnico magnetid on alumiiniumi, nikli ja koobalti segud. On ka nõrgemaid magneteid, mis on valmistatud magnetilistest materjalidest, nagu raudoksiid, segatuna mittemagnetiliste materjalidega, nagu plast või keraamika. Magnetelemendid tekitavad välja, mittemagnetilised elemendid aga magneti kuju.

Need materjalid ei ole aga loomulikult magnetilised – neil on lihtsalt magnetiline potentsiaal. Tehastes, kus neid tehakse, vormivad töötajad materjalist esmalt soovitud kuju ja võivad magneti värvilisemaks muutmiseks katta. Seejärel juhivad nad objekti läbi tugeva elektromagneti, mis indutseerib objektis magnetilisi omadusi, mis jäävad alles ka pärast elektromagneti väljalülitamist. Kui elektromagnet on piisavalt tugev, loob see protsess püsimagneti.

Magnetiseerimisprotsess loob magnetile poolused, mis on märgistatud põhja ja lõuna suunas ning igaüks tõrjub sarnaseid poolusi ja tõmbab vastaspoolusi ligi. Rõngasmagnetite põhja- ja lõunaosa asukoht sõltub nende polarisatsioonist; üks pool on alati põhjas ja pool lõunas. Mõnikord on magnet jagatud nii, et rõnga üks külg on põhjas ja teine ​​​​lõunas, kuid erinevat tüüpi polarisatsioon võib tekitada magneteid, mis jagunevad neljandikku või kaheksandikku. Põhja- ja lõunasegmendid vahelduvad alati ringi ümber.

Rõngamagneteid kasutatakse kõige sagedamini teaduslikes katsetes, kuigi neil on ka meditsiinilisi rakendusi. Mõnel inimesel on implanteeritavad kardioverter-defibrillaatorid ehk ICD-d, mis löövad nende südamele automaatselt, kui rütmis tekivad häired. Kui seadmed ei tööta, võivad need patsiente asjatult šokeerida, põhjustades ebaregulaarseid rütme ja võib-olla surma. Meditsiinitöötajad asetavad mõnikord need magnetid patsientide rinnale ICD kohale, et seadmed välja lülitada.