Cz. II. Najnowsze technologie- magnesy nadprzewodzące
Najsilniejsze obecnie elektromagnesy buduje się przy użyciu cewek nadprzewodzących. Wykonane są z materiałów, które nazywamy nadprzewodnikami. Nadprzewodniki nie wykazują żadnego oporu elektrycznego w bardzo niskich temperaturach, zbliżonych do zera bezwzględnego) [1].
Magnesy nadprzewodzące są podsatwową częścią tomografów komputerowych (rys. 1), Urządzenia te dzięki wykorzystaniu jądrowego rezonansu magnetycznego pozwalają w sposób bezdotykowy uzyskać obraz wnętrza ciała ludzkiego. Pacjenta umieszcza się w cewce nadprzewodzącej oraz poddaje działaniu silnego pola magnetycznego. Komputer zbiera jedynie słabe sygnały elektromagnetyczne wytworzone przez jądra atomów w tym obszarze ciała, na który skierowane jest pole magnetyczne. Na ich podstawie generuje obraz wnętrza organizmu.
Nowoczesne elektromagnesy są w szerokim zakresie wykorzystywane w dziedzinach naukowo - technicznych.
Ich potężnej wersji używa się na przykład w akceleratorach , czyli urządzeniach służących do nadawania przyspieszenia naładowanym cząstkom. Konstrukcje te umożliwiają badania naukowe nad budową i przemianą jąder atomowych oraz śledzenie zderzeń cząstek, wytwarzanie nowych cząstek elementarnych, poznawanie nowo odkrytych obiektów i testowanie nowych teorii.
Największym ośrodkiem badawczym fizyki cząstek elementarnych na świecie jest Europejskie Laboratorium Fizyki Cząstek Elementarnych, w którym największy akcelerator zbudowany z nadprzewodzących elektromagnesów ma obwód 27 kilometrów.
Elektromagnesy prądu zmiennego
Cechy elektromagnesów wykorzystywane są również w pociągach najnowszej generacji. Te nowoczesne środki transportu poruszają się nad torami, wykorzystując zjawisko lewitacji magnetycznej.
To właśnie istnienie pola magnetycznego sprawia, że taki pociąg nie ma kontaktu z powierzchnią toru, lecz unosi się (lewituje) nad nim. Aby zjawisko to mogło wystąpić, konieczne jest działanie potęznych sił elektromagnetycznych unoszących pociąg (unoszące pociąg). Siły te działają zarówno w samym pojeździe, jak i torowisku. Taka konstrukcja pozwala na rozwijanie bardzo dużych prędkości - dzięki zastosowaniu magnesów wyeliminowano tarcie kół, znacznie ograniczające prędkość jazdy w tradycyjnych pociągach.
Elektromagnesy prądu stałego
Elektromagnesy prdu staego znajdziemy w prądnicach elektrycznych, wytwarzających prąd elektryczny oraz w powszechnie używanych silnikach elektrycznych, w których pole magnetyczne powoduje ruch wirnika.
W najnowszych rozwiązaniach znaleźć można jadnek wiele przykładów innego wykorzystania elektromagnesów prądu stałego. The Bat, jak Maglev czy Transrapid (lewitujące pociągi) unosi się dzięki polu magnetycznemu - obok silny elektromagnes w podkładce oddziałuje na mysz.
Bibliografia:
[1] http://pl.wikipedia.org/wiki/Elektromagnes
[2] http://usa.healthcare.siemens.com/magnetic-resonance-imaging/3t-mri-scanner/magnetom-skyra
[3] http://fundir.org/gallery,wielki_zderzacz_hadronow_lhc,1080,0,0.html
[4] www.transrapid.de/cgi-tdb/en/basics.prg
[5] http://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego
[6] http://technowinki.onet.pl/aktualnosci/lewitujaca-mysz-dla-graczy/kjsqn