Het vergroten van de efficiëntie van magneten, of dit nu door de mens gemaakte supergeleidende magneten of stukjes ijzer zijn, kan worden bereikt door de temperatuur van het materiaal of apparaat te wijzigen. Door de mechanica van elektronstroom en elektromagnetische interactie te begrijpen, kunnen wetenschappers en ingenieurs deze krachtige magneten maken. Zonder de mogelijkheid om magnetische velden te verbeteren door de temperatuur te verlagen, zouden voordelige krachtige magneten, zoals die in MRI-machines worden gebruikt, buiten bereik zijn.

Huidige pagina

De parameter die een a bewegende lading wordt stroom genoemd. Een magnetisch veld wordt gegenereerd wanneer een stroom door een materiaal beweegt. Het verhogen van de stroom genereert een krachtiger magnetisch veld. Voor de meeste materialen is het geladen deeltje in beweging het elektron. In het geval van sommige magneten, zoals permanente magneten, zijn die bewegingen erg klein en komen ze voor in de atomen van het materiaal. In elektromagneten vindt de beweging plaats wanneer elektronen door een draadspiraal bewegen.

Huidige stroom verhogen

Door de lading van het deeltje of de snelheid waarmee het beweegt te verhogen, neemt de stroom toe. Er kan niet veel worden gedaan om de lading van het elektron te verhogen of te verlagen - de waarde ervan is constant. Wat wel gedaan kan worden, is het verhogen van de snelheid waarmee het elektron reist, en dat kan worden bereikt door de weerstand te verlagen.

Weerstand |

Weerstand, net zoals het woord suggereert, belemmert de weerstand stroom van stroom. Elk materiaal heeft zijn eigen weerstandswaarde. Bijvoorbeeld, koper wordt gebruikt voor elektrische bedrading omdat het een zeer lage weerstand heeft, terwijl een blok hout een zeer hoge weerstand heeft en een slechte geleider vormt. De eenvoudigste manier om de weerstand van een materiaal te veranderen, is de temperatuur te veranderen.

Temperatuur

De weerstand hangt direct af van de temperatuur - hoe lager de temperatuur van het materiaal, hoe lager de weerstand. Dit effect verhoogt de stroomsterkte en daarmee de sterkte van het magnetische veld. Het verlagen van de temperatuur van geleidende materialen is de eenvoudigste en meest effectieve manier om de krachtige magneten te maken die tegenwoordig worden gebruikt.

Supergeleiders

Sommige materialen hebben temperaturen waarbij de weerstand bijna tot nul daalt. Dit maakt de stroom vrijwel exact evenredig aan de spanning en creëert zeer sterke magnetische velden. Deze materialen staan ​​bekend als supergeleiders. Volgens Physics for Scientist en Engineers is de bekende lijst van deze materialen in de duizenden. Op basis van dit principe, opereert het High Magnetic Field Laboratory aan de Radboud Universiteit in Nijmegen, een magneet die zo krachtig is dat normaal niet-magnetische objecten, zoals een kikker, kunnen zweven in een magnetisch veld.