Tartalom
A mágnesek hatékonyságának növelése, függetlenül attól, hogy ezek alkotó szupravezető mágnesek vagy vasdarabok - az anyag vagy eszköz hőmérsékletének megváltoztatásával érhető el. Az elektronáram és az elektromágneses kölcsönhatás mechanikájának megértése lehetővé teszi a tudósoknak és a mérnököknek, hogy megteremtsék ezeket a hatalmas mágneseket. Anélkül, hogy a mágneses tereket javítanánk a hőmérséklet csökkentésével, az olyan kedvező, nagy teljesítményű mágnesek, mint amilyeneket az MRI gépekben használnak, elérhetetlenné válnának.
Jelenlegi
A mozgó töltést leíró paramétert áramnak nevezzük. Mágneses mező jön létre, amikor egy áram áthalad az anyagon. Az áram növelése erősebb mágneses teret eredményez. Az anyagok többségében a mozgásban lévő töltött részecske az elektron. Egyes mágnesek, például állandó mágnesek esetében ezek a mozgások nagyon kicsik és az anyag atomjain belül fordulnak elő. Elektromágnesekben a mozgás akkor fordul elő, amikor az elektronok huzaltekercsen haladnak keresztül.
Növekvő áram
A részecske töltésének vagy a mozgatásának sebességének növelése növeli az áramot. Nem sokat lehet tenni az elektron töltésének növelése vagy csökkentése érdekében - értéke állandó. Mindazonáltal megnövelhető az elektron mozgásának sebessége, és ezt az ellenállás csökkentésével lehet elérni.
Ellenállás
Az ellenállás, csakúgy, mint a szó azt sugallja, akadályozza az áram áramlását. Minden anyagnak megvan a saját ellenállási értéke. Például a réz az elektromos huzalozáshoz használatos, mert nagyon alacsony ellenállással rendelkezik, míg a fadarab nagyon magas ellenállással rendelkezik, és rossz vezetőképes. Egy anyag ellenállásának megváltoztatásának legegyszerűbb módja annak hőmérsékletének megváltoztatása.
Hőmérséklet
Az ellenállás közvetlenül a hőmérséklettől függ - minél alacsonyabb az anyag hőmérséklete, annál alacsonyabb az ellenállás. Ez a hatás növeli az áramot, és így a mágneses mező erősségét. A vezető anyagok hőmérsékletének csökkentése a legegyszerűbb és leghatékonyabb módszer a manapság használt erős mágnesek előállítására.
A szupravezetők
Egyes anyagok hőmérséklete olyan, amelyen az ellenállás közel nullára esik. Ez majdnem pontosan arányos a feszültséggel, és nagyon erős mágneses tereket hoz létre. Ezek az anyagok szupravezetőkként ismertek. A Physics for Scientist and Engineers szerint ezeknek az anyagoknak a ismert listája ezrekben van. Ezen elv alapján a Hollandiában, a Nijmegenben, a Radboud Egyetemen működő Magas mágneses mező laboratórium olyan nagy mágnest működtet, amely általában nem mágneses tárgyakat, például egy béka képes lebegtetni egy mágneses mezőben.