ทุกอย่างเริ่มต้นเมื่อเราไปซื้อแม่เหล็กเพื่อสาธิตชุดเกราะเหลว เราต้องการแสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กอาจทำให้ของเหลวบางชนิดมีลักษณะเป็นของแข็งได้ นอกจากจานเพาะเชื้อและตะไบเหล็กที่เราต้องการแล้ว แคตตาล็อกของ Steve Spangler Science ยังมีแม่เหล็กนีโอไดเมียมที่อธิบายว่า "แข็งแกร่งมาก" เราสั่งซื้ออุปกรณ์ของเรา โดยหวังว่าแม่เหล็กจะมีพลังมากพอที่จะสร้างเอฟเฟกต์ที่เราถ่ายได้บนแผ่นฟิล์ม
แม่เหล็กไม่ได้เพียงแค่เปลี่ยนของเหลวที่เป็นเหล็กและน้ำมันของเราให้เป็นของแข็ง บางครั้งการดึงของแม่เหล็กบนของเหลวก็ทำให้จานเพาะเชื้อที่ถือไว้แตก ครั้งหนึ่ง แม่เหล็กหลุดออกจากมือของช่างภาพวิดีโอโดยไม่คาดคิด และเข้าไปในจานที่เต็มไปด้วยตะไบแห้ง ซึ่งต้องใช้ความเฉลียวฉลาดมากในการขจัด มันยังยึดติดกับด้านล่างของโต๊ะโลหะอย่างแน่นหนาจนเราต้องใช้คีมล็อคเพื่อดึงมันออกมา เมื่อเราตัดสินใจว่าจะปลอดภัยกว่าที่จะเก็บแม่เหล็กไว้ในกระเป๋าระหว่างเทค ผู้คนก็ติดอยู่กับโต๊ะ บันได และประตูห้องสตูดิโอในชั่วขณะหนึ่ง
รอบสำนักงาน แม่เหล็กกลายเป็นวัตถุแห่งความอยากรู้และเป็นหัวข้อของการทดลองอย่างกะทันหัน ความแข็งแกร่งที่แปลกประหลาดของมันและแนวโน้มที่จะกระโดดอย่างกระทันหันและมีเสียงดังจากการยึดจับที่ไม่ระวังไปยังพื้นผิวโลหะที่ใกล้ที่สุดทำให้เรานึกถึง เราทุกคนรู้พื้นฐานของแม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก แม่เหล็กดึงดูดโลหะบางชนิด และมีขั้ว เหนือและ ใต้ ขั้วตรงข้ามดึงดูดซึ่งกันและกันในขณะที่เสาผลักกัน สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้ามีความเกี่ยวข้องกัน และสนามแม่เหล็กพร้อมกับแรงโน้มถ่วงและแรงอะตอม ที่แรงและอ่อน เป็นหนึ่งในแรงพื้นฐานสี่ประการในจักรวาล
แต่ไม่มีข้อเท็จจริงใดที่นำไปสู่คำตอบสำหรับคำถามพื้นฐานที่สุดของเรา อะไรทำให้แม่เหล็กติดโลหะบางชนิดกันแน่? โดยการขยายทำไมพวกเขาไม่ยึดติดกับโลหะอื่น ๆ ? ทำไมพวกเขาถึงดึงดูดหรือขับไล่กันขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพวกเขา? และอะไรทำให้แม่เหล็กนีโอไดเมียมแข็งแกร่งกว่าแม่เหล็กเซรามิกที่เราเล่นตอนเด็กๆ มาก
เพื่อให้เข้าใจคำตอบของคำถามเหล่านี้ ต้องมีคำจำกัดความพื้นฐานของแม่เหล็ก แม่เหล็กคือวัตถุที่สร้างสนามแม่เหล็กและดึงดูดโลหะ เช่น เหล็ก นิกเกิลและโคบอลต์ เส้นแรงของสนามแม่เหล็กออกจากแม่เหล็กจากขั้วเหนือและเข้าสู่ขั้วใต้ แม่เหล็ก ถาวรหรือ แม่เหล็ก แข็งสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเองตลอดเวลา แม่เหล็ก ชั่วคราวหรือ แม่เหล็ก อ่อนจะสร้างสนามแม่เหล็กในขณะที่อยู่ในสนามแม่เหล็กและชั่วขณะหลังจากออกจากสนาม แม่เหล็กไฟฟ้าจะผลิตสนามแม่เหล็กเมื่อไฟฟ้าเดินทางผ่านขดลวดเท่านั้น
แม่เหล็กทั้งหมดทำมาจากองค์ประกอบโลหะ หรือ โลหะผสม จนกระทั่งเมื่อไม่นานมา นี้ วัสดุเหล่านี้ผลิตแม่เหล็กที่มีจุดแข็งต่างกัน ตัวอย่างเช่น:
- แม่เหล็กเซรามิกเช่นเดียวกับที่ใช้ในแม่เหล็กติดตู้เย็นและการทดลองวิทยาศาสตร์ระดับประถมศึกษา มีธาตุเหล็กออกไซด์ในคอมโพสิตเซรามิก แม่เหล็กเซรามิกส่วนใหญ่ ซึ่งบางครั้งเรียกว่า แม่เหล็ก เฟอร์ริกนั้นไม่มีความแข็งแรงเป็นพิเศษ
- แม่เหล็ก Alnicoทำจากอะลูมิเนียม นิกเกิล และโคบอลต์ มีความแข็งแรงกว่าแม่เหล็กเซรามิก แต่ไม่แข็งแรงเท่ากับแม่เหล็กที่มีองค์ประกอบที่เรียกว่า โลหะ หายาก
- แม่เหล็กนีโอไดเมียมประกอบด้วยเหล็ก โบรอน และนีโอไดเมียมธาตุหายาก
- แม่เหล็ก โคบอลต์ Samariumรวมโคบอลต์กับซาแมเรียมธาตุหายาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ยังได้ค้นพบพอลิเมอร์แม่เหล็ก หรือแม่เหล็กพลาสติก บางส่วนมีความยืดหยุ่นและขึ้นรูปได้ อย่างไรก็ตาม บางชนิดใช้งานได้ที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น และบางชนิดก็เก็บเฉพาะวัสดุที่มีน้ำหนักเบามาก เช่น ตะไบเหล็ก
- การทำแม่เหล็ก: พื้นฐาน
- การทำแม่เหล็ก: รายละเอียด
- ทำไมถึงติดแม่เหล็ก
- ตำนานแม่เหล็ก
การทำแม่เหล็ก: พื้นฐาน
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันจำนวนมากต้องการแม่เหล็กในการทำงาน การพึ่งพาแม่เหล็กนี้ค่อนข้างใหม่ เนื่องจากอุปกรณ์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ต้องการแม่เหล็กที่แข็งแรงกว่าที่พบในธรรมชาติ Lodestoneรูปแบบของแมกนีไทต์เป็นแม่เหล็กที่แรงที่สุดที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ สามารถดึงดูดวัตถุขนาดเล็ก เช่น คลิปหนีบกระดาษและลวดเย็บกระดาษ
เมื่อถึงศตวรรษที่ 12 ผู้คนได้ค้นพบว่าพวกเขาสามารถใช้หินกรวดเพื่อดึงดูดชิ้นส่วนเหล็กเพื่อสร้างเข็มทิศ ถูหินปูนซ้ำๆ ตามเข็มเหล็กในทิศทางเดียวทำให้เข็มเป็นแม่เหล็ก จากนั้นจะวางตัวในแนวเหนือ-ใต้เมื่อถูกระงับ ในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ วิลเลียม กิลเบิร์ต อธิบายว่าการเรียงตัวของเข็มแม่เหล็กในแนวเหนือ-ใต้นี้เกิดจากการที่โลกมีพฤติกรรมเหมือนแม่เหล็กขนาดมหึมาที่มีขั้วเหนือและใต้
เข็มเข็มทิศไม่แข็งแรงเท่ากับแม่เหล็กถาวรจำนวนมากที่ใช้กันในปัจจุบัน แต่กระบวนการทางกายภาพที่ดึงดูดเข็มเข็มทิศและชิ้นส่วนของโลหะผสมนีโอไดเมียมนั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกัน มันอาศัยพื้นที่ขนาดเล็กมากที่เรียกว่าโดเมนแม่เหล็กซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างทางกายภาพของ วัสดุที่เป็นเฟอร์โร แมกเนติก เช่น เหล็ก โคบอลต์ และนิกเกิล แต่ละโดเมนโดยพื้นฐานแล้วเป็นแม่เหล็กขนาดเล็กที่มีในตัวซึ่งมีขั้วเหนือและใต้ ในวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกที่ไม่เป็นแม่เหล็ก ขั้วเหนือแต่ละขั้วจะชี้ไปในทิศทางแบบสุ่ม โดเมนแม่เหล็กที่มีทิศทางตรงกันข้ามจะตัดกัน ดังนั้นวัสดุจึงไม่สร้างสนามแม่เหล็กสุทธิ
ในแม่เหล็ก โดเมนแม่เหล็กส่วนใหญ่หรือทั้งหมดชี้ไปในทิศทางเดียวกัน แทนที่จะหักล้างกันและกัน สนามแม่เหล็กขนาดเล็กมากจะรวมกันเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่หนึ่งแห่ง ยิ่งโดเมนชี้ไปในทิศทางเดียวกันมากเท่าใด สนามโดยรวมก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น สนามแม่เหล็กของแต่ละโดเมนขยายจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้ของโดเมนที่อยู่ข้างหน้า
สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมการแยกแม่เหล็กออกเป็นสองส่วนจึงสร้างแม่เหล็กขนาดเล็กสองอันที่มีขั้วเหนือและใต้ นอกจากนี้ยังอธิบายว่าทำไมขั้วตรงข้ามถึงดึงดูด - เส้นสนามออกจากขั้วเหนือของแม่เหล็กตัวหนึ่งและเข้าไปที่ขั้วใต้ของอีกขั้วโดยธรรมชาติ ทำให้เกิดแม่เหล็กขนาดใหญ่ขึ้นหนึ่งตัว เหมือนเสาผลักกันเพราะแนวแรงเคลื่อนตัวไปในทิศตรงกันข้าม ปะทะกัน แทนที่จะเคลื่อนที่ไปด้วยกัน
การทำแม่เหล็ก: รายละเอียด
ในการสร้างแม่เหล็ก สิ่งที่คุณต้องทำคือสนับสนุนให้โดเมนแม่เหล็กในชิ้นโลหะชี้ไปในทิศทางเดียวกัน นั่นคือสิ่งที่จะเกิดขึ้นเมื่อคุณถูเข็มด้วยแม่เหล็ก การสัมผัสกับสนามแม่เหล็กกระตุ้นให้โดเมนอยู่ในแนวเดียวกัน วิธีอื่นๆ ในการจัดแนวโดเมนแม่เหล็กในชิ้นส่วนของโลหะ ได้แก่:
- โดยกำหนดให้เป็นสนามแม่เหล็กแรงสูงในแนวเหนือ-ใต้
- ถือไว้ในทิศทางเหนือ - ใต้แล้วใช้ค้อนทุบซ้ำ ๆ ทำให้โดเมนสั่นสะเทือนในแนวที่อ่อนแอ
- กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
สองวิธีเหล่านี้เป็นหนึ่งในทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการก่อตัวของหินในธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดการณ์ว่าแมกนีไทต์จะกลายเป็นแม่เหล็กเมื่อถูกฟ้าผ่า คนอื่น ๆ ตั้งทฤษฎีว่าชิ้นส่วนของแมกนีไทต์กลายเป็นแม่เหล็กเมื่อโลกก่อตัวขึ้นครั้งแรก โดเมนอยู่ในแนวเดียวกับสนามแม่เหล็กของโลกในขณะที่เหล็กออกไซด์หลอมเหลวและยืดหยุ่นได้
วิธีการทั่วไปในการผลิตแม่เหล็กในปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการวางโลหะในสนามแม่เหล็ก ฟิลด์ออกแรงบิดบนวัสดุ กระตุ้นให้โดเมนอยู่ในแนวเดียวกัน มีความล่าช้าเล็กน้อยที่เรียกว่าhysteresisระหว่างการใช้ภาคสนามกับการเปลี่ยนแปลงในโดเมน -- จะใช้เวลาสักครู่ก่อนที่โดเมนจะเริ่มเคลื่อนไหว นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น:
- โดเมนแม่เหล็กจะหมุนเพื่อให้เรียงกันตามแนวเหนือ-ใต้ของสนามแม่เหล็ก
- โดเมนที่ชี้ไปทางเหนือ-ใต้แล้วจะใหญ่ขึ้นเมื่อโดเมนรอบๆ มีขนาดเล็กลง
- ผนังโดเมนหรือเส้นขอบระหว่างโดเมนข้างเคียง ย้ายทางกายภาพเพื่อรองรับการเติบโตของโดเมน ในสนามที่แข็งแรงมาก กำแพงบางส่วนหายไปอย่างสิ้นเชิง
ความแรงของแม่เหล็กที่ได้จะขึ้นอยู่กับปริมาณของแรงที่ใช้ในการเคลื่อนโดเมน ความ คงเส้นคงวาหรือความคงอยู่ ขึ้นอยู่กับความยากลำบากในการส่งเสริมโดเมนให้สอดคล้องกัน วัสดุที่ดึงดูดได้ยากโดยทั่วไปจะคงสภาพแม่เหล็กไว้เป็นเวลานาน ในขณะที่วัสดุที่ดึงดูดได้ง่ายมักจะเปลี่ยนกลับเป็นสถานะที่ไม่ใช่แม่เหล็กเดิม
คุณสามารถลดความแรงของแม่เหล็กหรือล้างอำนาจแม่เหล็กทั้งหมดโดยให้สนามแม่เหล็กที่จัดแนวไปในทิศทางตรงกันข้าม คุณยังสามารถล้างอำนาจแม่เหล็กของวัสดุโดยให้ความร้อนเหนือจุด Curieหรืออุณหภูมิที่สูญเสียความเป็นแม่เหล็กไป ความร้อนบิดเบือนวัสดุและกระตุ้นอนุภาคแม่เหล็ก ทำให้โดเมนหลุดออกจากตำแหน่ง
แม่เหล็กส่งของ
แม่เหล็กขนาดใหญ่และทรงพลังมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมมากมาย ตั้งแต่การเขียนข้อมูลไปจนถึงการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าในสายไฟ แต่การขนส่งและติดตั้งแม่เหล็กขนาดใหญ่อาจเป็นเรื่องยากและอันตราย แม่เหล็กไม่เพียงแต่สามารถสร้างความเสียหายให้กับสิ่งของอื่นๆ ในระหว่างการขนส่ง แต่ยังติดตั้งได้ยากหรือเป็นไปไม่ได้เมื่อมาถึง นอกจากนี้ แม่เหล็กมักจะสะสมเศษเหล็กที่เป็นแม่เหล็ก ซึ่งยากต่อการขจัดและอาจเป็นอันตรายได้
ด้วยเหตุนี้ โรงงานที่ใช้แม่เหล็กขนาดใหญ่มากจึงมักมีอุปกรณ์ในไซต์งานที่ช่วยให้สามารถเปลี่ยนวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกให้เป็นแม่เหล็กได้ บ่อยครั้งที่อุปกรณ์นั้นเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า
ทำไมถึงติดแม่เหล็ก
หากคุณเคยอ่านHow Electromagnets Workคุณทราบดีว่ากระแสไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ผ่านเส้นลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้น ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่มีส่วนรับผิดชอบต่อสนามแม่เหล็กในแม่เหล็กถาวรเช่นกัน แต่สนามแม่เหล็กไม่ได้มาจากกระแสขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่ผ่านเส้นลวด แต่มาจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
หลายคนจินตนาการว่าอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่โคจรรอบนิวเคลียสของอะตอมแบบเดียวกับที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ ตามที่นักฟิสิกส์ควอนตัมอธิบายอยู่ในปัจจุบัน การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนั้นซับซ้อนกว่านั้นเล็กน้อย โดยพื้นฐานแล้ว อิเล็กตรอนจะเติมออร์บิทัลคล้ายเปลือกของอะตอม โดยที่อิเล็กตรอนจะมีพฤติกรรมเป็นทั้งอนุภาคและคลื่น อิเล็กตรอนมีประจุและมวลเช่นเดียวกับการเคลื่อนที่ที่นักฟิสิกส์อธิบายว่าหมุนไปในทิศทางขึ้นหรือลง คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอิเล็กตรอนได้ในHow Atoms Work
โดยทั่วไป อิเล็กตรอนจะเติมออร์บิทั ลของอะตอมเป็นคู่ หากอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งหมุนขึ้นข้างบน อีกตัวหนึ่งจะหมุนลงด้านล่าง เป็นไปไม่ได้ที่อิเล็กตรอนทั้งสองคู่จะหมุนไปในทิศทางเดียวกัน นี่เป็นส่วนหนึ่งของหลักการทางกลควอนตัมที่เรียกว่าPauli Exclusion Principle
แม้ว่าอิเล็กตรอนของอะตอมจะเคลื่อนที่ได้ไม่ไกลนัก แต่การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนก็เพียงพอที่จะสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็กได้ เนื่องจากอิเล็กตรอนที่จับคู่จะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม สนามแม่เหล็กของพวกมันจึงหักล้างกันออกจากกัน อะตอมของธาตุเฟอร์โรแมกเนติกมีอิเล็กตรอนหลายตัวที่มีสปินเหมือนกัน ตัวอย่างเช่น เหล็กมีอิเล็กตรอน 4 ตัวที่ไม่มีคู่ที่มีสปินเท่ากัน เนื่องจากไม่มีสนามตรงข้ามที่จะยกเลิกผลกระทบของอิเล็กตรอนเหล่านี้จึงมีโมเมนต์แม่เหล็กใน วงโคจร โมเมนต์แม่เหล็กเป็นเวกเตอร์ -- มีทั้งขนาดและทิศทาง มันเกี่ยวข้องกับทั้งความแรงของสนามแม่เหล็กและแรงบิดที่สนามออกแรง โมเมนต์แม่เหล็กของแม่เหล็กทั้งหมดมาจากโมเมนต์ของอะตอมทั้งหมด
In metals like iron, the orbital magnetic moment encourages nearby atoms to align along the same north-south field lines. Iron and other ferromagnetic materials are crystalline. As they cool from a molten state, groups of atoms with parallel orbital spin line up within the crystal structure. This forms the magnetic domains discussed in the previous section.
คุณอาจสังเกตเห็นว่าวัสดุที่ทำแม่เหล็กที่ดีนั้นเหมือนกับวัสดุที่แม่เหล็กดึงดูด เนื่องจากแม่เหล็กดึงดูดวัสดุที่มีอิเล็กตรอนไม่คู่กันซึ่งหมุนไปในทิศทางเดียวกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณภาพที่เปลี่ยนโลหะให้เป็นแม่เหล็กยังดึงดูดโลหะให้เป็นแม่เหล็กด้วย องค์ประกอบอื่นๆ อีกมากเป็นแม่เหล็กไดอะแมกเนติก -- อะตอมที่ไม่มีคู่ของพวกมันสร้างสนามที่ขับไล่แม่เหล็กได้เล็กน้อย วัสดุบางชนิดไม่ทำปฏิกิริยากับแม่เหล็กเลย
คำอธิบายนี้และฟิสิกส์ควอนตัมที่แฝงอยู่นั้นค่อนข้างซับซ้อน และหากปราศจากแนวคิดเรื่องแรงดึงดูดของแม่เหล็กก็อาจทำให้ลึกลับได้ ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ผู้คนจะมองว่าวัสดุแม่เหล็กมีความสงสัยในประวัติความเป็นมามาก
แม่เหล็กวัด
คุณสามารถวัดสนามแม่เหล็กโดยใช้เครื่องมือต่างๆ เช่นเกาส์เมตร และคุณสามารถอธิบายและอธิบายโดยใช้สมการจำนวนมากได้ นี่คือข้อมูลพื้นฐานบางส่วน:
- เส้นแรงแม่เหล็กหรือฟลักซ์วัดเป็นWebers (Wb ) ในระบบแม่เหล็กไฟฟ้า ฟลักซ์สัมพันธ์กับกระแส
- ความแรงของสนามหรือความหนาแน่นของฟลักซ์วัดเป็นเทสลา (T)หรือเกาส์ (G) หนึ่งเทสลามีค่าเท่ากับ 10,000 เกาส์ คุณยังสามารถวัดความแรงของสนามเป็น Webers ต่อตารางเมตร ในสมการ สัญลักษณ์Bแสดงถึงความแรงของสนาม
- ขนาดของสนามวัดเป็นแอมแปร์ต่อเมตรหรือoersted สัญลักษณ์Hแสดงเป็นสมการ
ตำนานแม่เหล็ก
ทุกครั้งที่คุณใช้คอมพิวเตอร์ คุณกำลังใช้แม่เหล็ก ฮาร์ดไดรฟ์อาศัยแม่เหล็กในการจัดเก็บข้อมูล และจอภาพบางจอใช้แม่เหล็กเพื่อสร้างภาพบนหน้าจอ หากบ้านของคุณมีกริ่งประตูแสดงว่าอาจใช้แม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนเครื่องสร้างเสียง แม่เหล็กยังเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในโทรทัศน์ CRT , ลำโพง , ไมโครโฟน , เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, หม้อแปลง, มอเตอร์ไฟฟ้า , สัญญาณกันขโมย , เทปคาสเซ็ตต์ , เข็มทิศและมาตรวัดความเร็วในรถยนต์
นอกจากการใช้งานจริงแล้ว แม่เหล็กยังมีคุณสมบัติที่น่าทึ่งอีกมากมาย พวกเขาสามารถเหนี่ยวนำกระแสในลวดและจ่ายแรงบิดสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า สนามแม่เหล็กที่แรงเพียงพอสามารถลอยวัตถุขนาดเล็กหรือแม้แต่สัตว์ขนาดเล็กได้ รถไฟ Maglevใช้แรงขับแม่เหล็กเพื่อเดินทางด้วยความเร็วสูง และของเหลวแม่เหล็กช่วยเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องยนต์จรวด สนามแม่เหล็กของโลก หรือที่รู้จักในชื่อแมก นีโตส เฟียร์ ทำหน้าที่ปกป้องสนามแม่เหล็กจากลมสุริยะ ตามรายงานของนิตยสาร Wired บางคนถึงกับฝังแม่เหล็กนีโอไดเมียมเล็กๆ ไว้ในนิ้ว ทำให้สามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ [ที่มา: Wired ]
เครื่องถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI)ใช้สนามแม่เหล็กเพื่อให้แพทย์ตรวจอวัยวะภายในของผู้ป่วยได้ แพทย์ยังใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบพัลซิ่งเพื่อรักษากระดูกหักที่ไม่หายอย่างถูกต้อง วิธีนี้ได้รับการอนุมัติโดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกาในปี 1970 สามารถซ่อมแซมกระดูกที่ไม่ตอบสนองต่อการรักษาอื่นๆ พัลส์ของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่คล้ายคลึงกันอาจช่วยป้องกันการสูญเสียกระดูกและกล้ามเนื้อในนักบินอวกาศที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์เป็นระยะเวลานาน
แม่เหล็กยังสามารถปกป้องสุขภาพของสัตว์ได้อีกด้วย วัวมีความอ่อนไหวต่อสภาพที่เรียกว่าtraumatic reticulopericarditisหรือhardware diseaseซึ่งเกิดจากการกลืนวัตถุที่เป็นโลหะ วัตถุที่ถูกกลืนเข้าไปอาจเจาะกระเพาะของวัวและทำให้ไดอะแฟรมหรือหัวใจเสียหายได้ แม่เหล็กเป็นเครื่องมือในการป้องกันภาวะนี้ การปฏิบัติอย่างหนึ่งเกี่ยวข้องกับการส่งแม่เหล็กไปเหนืออาหารของวัวเพื่อเอาวัตถุที่เป็นโลหะออก อีกอย่างคือการป้อนแม่เหล็กให้วัว แม่เหล็กอัลนิโกแบบยาวและแคบ เรียกว่าแม่เหล็กวัวสามารถดึงดูดเศษโลหะและช่วยป้องกันไม่ให้กระเพาะวัวบาดเจ็บได้ แม่เหล็กที่กินเข้าไปจะช่วยปกป้องโค แต่ยังคงเป็นความคิดที่ดีที่จะไม่ให้พื้นที่ป้อนอาหารปราศจากเศษโลหะ ในทางกลับกัน ผู้คนไม่ควรกินแม่เหล็ก เนื่องจากสามารถเกาะติดกันผ่านผนังลำไส้ของคนได้ ทำให้เลือดไหลเวียนไม่ได้ และทำลายเนื้อเยื่อ ในมนุษย์ แม่เหล็กที่กลืนเข้าไปมักจะต้องผ่าตัดเอาออก
บางคนสนับสนุนการใช้แม่เหล็กบำบัดเพื่อรักษาโรคและเงื่อนไขต่างๆ ตามคำบอกเล่าของผู้ปฏิบัติงาน แผ่นแม่เหล็ก สร้อยข้อมือ สร้อยคอ แผ่นรองที่นอน และหมอน สามารถรักษาหรือบรรเทาทุกอย่างตั้งแต่โรคข้ออักเสบไปจนถึงมะเร็ง ผู้สนับสนุนบางคนยังแนะนำว่าการบริโภคน้ำดื่มที่มีแม่เหล็กสามารถรักษาหรือป้องกันโรคต่างๆ ได้ ชาวอเมริกันใช้จ่ายประมาณ 500 ล้านดอลลาร์ต่อปีในการบำบัดด้วยแม่เหล็ก และผู้คนทั่วโลกใช้เงินประมาณ 5 พันล้านดอลลาร์ [ที่มา: Winemiller ผ่านNCCAM ]
ผู้เสนอให้คำอธิบายหลายประการเกี่ยวกับวิธีการทำงาน หนึ่งคือแม่เหล็กดึงดูดธาตุเหล็กที่พบในฮีโมโกลบินในเลือดช่วยเพิ่มการไหลเวียนไปยังพื้นที่เฉพาะ อีกประการหนึ่งคือสนามแม่เหล็กเปลี่ยนโครงสร้างของเซลล์ใกล้เคียง อย่างไรก็ตาม การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้ยืนยันว่าการใช้แม่เหล็กสถิตมีผลกระทบต่อความเจ็บปวดหรือความเจ็บป่วยใดๆ การทดลองทางคลินิกแนะนำว่าผลประโยชน์เชิงบวกที่เกิดจากแม่เหล็กอาจมาจากกาลเวลา การกันกระแทกเพิ่มเติมในพื้นรองเท้าที่เป็นแม่เหล็ก หรือผลของยาหลอก นอกจากนี้ โดยทั่วไปแล้ว น้ำดื่มไม่มีองค์ประกอบที่สามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ ทำให้แนวคิดเรื่องน้ำดื่มที่มีแม่เหล็กเป็นที่น่าสงสัย
ผู้เสนอบางคนยังแนะนำให้ใช้แม่เหล็กเพื่อลดน้ำกระด้างในบ้าน ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์กล่าวว่าแม่เหล็กขนาดใหญ่สามารถลดระดับของระดับน้ำกระด้างโดยการกำจัดแร่ธาตุที่เป็นน้ำกระด้างที่เป็นแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม แร่ธาตุที่ก่อให้เกิดน้ำกระด้างโดยทั่วไปไม่ใช่ธาตุเหล็ก การศึกษารายงานผู้บริโภคระยะเวลาสองปียังชี้ให้เห็นว่าการบำบัดน้ำที่ไหลเข้าด้วยแม่เหล็กไม่ได้เปลี่ยนปริมาณการสะสมของตะกรันในเครื่องทำน้ำอุ่นในครัวเรือน
แม้ว่าแม่เหล็กจะไม่ได้หยุดความเจ็บปวดเรื้อรังหรือขจัดมะเร็งแต่ก็ยังน่าสนใจในการศึกษา
เสาแม่เหล็ก
แม่เหล็กสามารถมีขั้วเหนือและขั้วใต้ได้หลายขั้ว และขั้วเหล่านี้มักเกิดขึ้นเป็นคู่เสมอ ไม่มีขั้วเหนือที่ไม่มีขั้วใต้ที่สอดคล้องกัน ไม่มีขั้วใต้ที่ไม่มีขั้วเหนือที่สอดคล้องกัน
เผยแพร่ครั้งแรก: 2 เมษายน 2550
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแม่เหล็ก
ทำไมสนามแม่เหล็กของโลกจึงมีความสำคัญ?
มนุษย์เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่?
แม่เหล็กเป็นอันตรายต่อร่างกายหรือไม่?
แม่เหล็กสามารถทำลาย Macbook ของฉันได้หรือไม่?
การเหนี่ยวนำแม่เหล็กคืออะไร?
ข้อมูลเพิ่มเติมมากมาย
บทความที่เกี่ยวข้อง
- แม่เหล็กไฟฟ้าทำงานอย่างไร
- วิธีการทำงานของเกราะของเหลว
- เข็มทิศทำงานอย่างไร
- เครื่องบันทึกเทปทำงานอย่างไร
- ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร
- วีซีอาร์ทำงานอย่างไร
- Magna Doodle ทำงานอย่างไร
- ไฟฟ้าทำงานอย่างไร
- อะตอมทำงานอย่างไร
- รถไฟ Maglev ทำงานอย่างไร
- MRI ทำงานอย่างไร
- วิธีการทำงานของลำโพง
- กริ่งประตูทำงานอย่างไร
- มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานอย่างไร
ลิงค์ที่ยอดเยี่ยมเพิ่มเติม
- Exploratorium: อาหารว่างเกี่ยวกับแม่เหล็ก
- NASA: การสำรวจแมกนีโตสเฟียร์ของโลก
- Phy6.org: แม่เหล็กอันยิ่งใหญ่ โลก
- NCCAM: คำถามและคำตอบเกี่ยวกับการใช้แม่เหล็กเพื่อรักษาความเจ็บปวด
- Cool Magnet Man: แม่เหล็กทำงานอย่างไร
แหล่งที่มา
- Andrews, CM "ทำความเข้าใจกับแม่เหล็กถาวร" เทคโน๊ต กลุ่มอาร์โนลด์ ธันวาคม 2541 http://www.arnoldmagnetics.com/mtc/pdf/TN_9802.pdf
- Byerly ไดแอนและคณะ "สนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบพัลส์ - มาตรการรับมือการสูญเสียกระดูกและการลีบของกล้ามเนื้อ" วิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตในอวกาศ (3/9/2007) http://research.jsc.nasa.gov/PDF/SLiSci-12.pdf
- ช่างไม้ ซี.เจ. "สนามแม่เหล็ก" AccessScience@McGraw-ฮิลล์. แก้ไขล่าสุด 4/10/2000 (3/9/2007)
- ช่างไม้ ซี.เจ. "แม่เหล็ก" AccessScience@McGraw-ฮิลล์. แก้ไขล่าสุดเมื่อ 2/13/2006 (3/9/2007)
- Constantinides, S. "แม่เหล็กถาวรนวนิยายและการใช้ประโยชน์" พฤษภาคม 1995 http://www.arnoldmagnetics.com/mtc/pdf/novel_pm.pdf
- คันนิงแฮม, เอมี่. "แปลงโฉมแม่เหล็ก" ข่าววิทยาศาสตร์. 2/3/2550 (3/9/2007).
- สารานุกรมบริแทนนิกา. "แม่เหล็ก." สารานุกรมบริแทนนิกาออนไลน์. 3/2550 (3/9/2007)
- Epstein, Arthur J. และ Joel S. Miller "แม่เหล็ก." AccessScience@McGraw-ฮิลล์. แก้ไขล่าสุด 4/10/2000 (3/9/2007)
- ฮิววิตต์, พอล จี. "แนวคิดฟิสิกส์" Addison-Wesley Publishing Company, Inc. 1987.
- Huang, S. "ทำไมแม่เหล็กไม่ทำงานบนเหล็กกล้าไร้สนิมบางตัว" นักวิทยาศาสตร์อเมริกัน 10/2/2006 (3/9/2007). http://sciam.com/print_version.cfm?articleID= 0000999C-453C-151C-BF1F83414B7FFEB5
- ฮังเกอร์ฟอร์ด, ลอร่า. "แม่เหล็กวัว" นิวตันถามนักวิทยาศาสตร์ 7/16/2003 (3/9/2007) http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/vet00/vet00032.htm
- คิลลียา, แมทธิว. "สร้างแม่เหล็กพลาสติกที่ใช้งานได้จริงครั้งแรก" นักวิทยาศาสตร์ใหม่ 8/30/2004 (3/9/2007) http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn6326
- Luborsky, FE "วัสดุแม่เหล็ก" AccessScience@McGraw-ฮิลล์. แก้ไขล่าสุดเมื่อ 6/17/2004 (14/4/2007)
- Manning, Kenneth V. "ช่วงเวลาแห่งแม่เหล็ก" AccessScience@McGraw-ฮิลล์. แก้ไขล่าสุด 4/10/2000 (3/14/2007)
- ศูนย์การแพทย์เสริมและการแพทย์ทางเลือกแห่งชาติ. "คำถามและคำตอบเกี่ยวกับการใช้แม่เหล็กรักษาอาการปวด" 5/2004 (3/9/2007) http://nccam.nih.gov/health/magnet/magnet.htm
- นอร์ตัน, ควินน์. "สัมผัสที่หกสำหรับโลกแบบมีสาย" มีสาย 6/7/2549 (3/9/2007) http://www.wired.com/news/technology/0,71087-0.html
- เพนิคอตต์, เคธี่. "พอลิเมอร์แม่เหล็กเปิดตัว" เว็บฟิสิกส์ 11/16/2001 (3/9/2007) http://physicsweb.org/articles/news/5/11/11
- Phy6.org. "มหาแม่เหล็ก โลก" 11/29/2004 (3/9/2007) http://www.phy6.org/earthmag/dmglist.htm
- Powell, Mike R. "การบำบัดน้ำและเชื้อเพลิงแม่เหล็ก: ตำนาน เวทมนตร์ หรือวิทยาศาสตร์กระแสหลัก" ผู้สอบถามสงสัย มกราคม/กุมภาพันธ์ 1998. (3/9/2007). http://www.csicop.org/si/9801/powell.html
- Pumfrey, Stephen และ David Tilley. "วิลเลียม กิลเบิร์ต: อัจฉริยะที่ถูกลืม" เว็บฟิสิกส์ 11/2003 (3/9/2007). http://physicsweb.org/articles/world/16/11/2
- สเติร์น, ดร.เดวิด พี. "สนามแม่เหล็ก" นาซ่า. 11/25/2544. (3/9/2007) http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/magnets/suspension.html
