Hvorfor magneter fungerer bedre når de er kalde?

Øke effektiviteten av magneter, enten de er kunstige superledende magneter eller stykker av jern, kan oppnås ved å endre temperaturen til materialet eller enheten. Forstå mekanikken i elektronstrømmen og elektro samhandling tillater forskere og ingeniører til å skape disse kraftige magneter. Uten muligheten til å forbedre magnetiske felt ved å senke temperaturen, ville gunstige kraftige magneter, slik som de som brukes i MR-maskiner, være utenfor rekkevidde.

Nåværende

Den parameter som beskriver en bevegelig kostnad kalles strøm. Et magnetisk felt blir generert når en strøm beveger seg gjennom et materiale. Økning av strømmen frembringer en mer kraftig magnetfelt. For de fleste materialer, ladde partikler i bevegelse er elektronet. I tilfelle av enkelte magneter, slik som permanente magneter, disse bevegelser er meget liten og opptrer innenfor atomer av materialet. I elektromagneter, skjer bevegelsen når elektronene gjennom en trådspole.

økende Current

Økende enten ladningen av partikkelen eller hastigheten som den beveger seg og øker strømmen. Ikke mye kan gjøres for å øke eller redusere elektronets ladning - verdien er konstant. Hva som kan gjøres, er imidlertid øke hastigheten ved hvilken elektron reiser, og som kan oppnås ved å senke motstanden.

Motstand

Motstand, på samme måte som ordet tilsier, hindrer flyten av strøm. Hvert materiale har sin egen motstandsverdi. For eksempel er kobber anvendes for elektriske kabler, fordi den har en meget lav motstand, mens en blokk av tre har en meget høy motstand og gjør en dårlig leder. Den enkleste måten å endre motstanden i et materiale er å endre temperaturen.

Temperatur

Motstand avhenger direkte av temperaturen - jo lavere temperaturen til materialet, jo lavere motstand. Denne effekten øker strømmen og dermed styrken av det magnetiske felt. Senke temperaturen ledende materialer er den enkleste og mest effektive måten å gjøre de kraftige magnetene som brukes i dag.

Superledere

Noen materialer har temperaturer ved hvilke motstanden faller nesten til null. Dette gjør dagens nesten nøyaktig proporsjonal med spenning og skaper svært sterke magnetiske felt. Disse materialer er kjent som superledere. Ifølge fysikk for Scientist og ingeniører, den kjente liste over disse materialer tall i tusen. Basert på dette prinsippet, High Magnetic Field Laboratory ved Radboud University i Nijmegen, Nederland, opererer en magnet som er så kraftig som normalt magnetisk objekter, for eksempel en frosk, kan levi i et magnetfelt.