Co to są magnesy pierścieniowe?

Magnesy wytwarzają pola magnetyczne lub obszary, w których potencjalnie magnetyczne materiały, takie jak żelazo, są spolaryzowane i przyciągane przez magnes. Istnieją dwa rodzaje magnesów: magnesy trwałe i elektromagnesy. Magnesy trwałe mają stałe pole magnetyczne, podczas gdy elektromagnesy wytwarzają pole tylko wtedy, gdy przez cewkę, która stanowi część ich struktury, przepływa prąd elektryczny. Magnesy pierścieniowe to magnesy trwałe, które wyróżniają się kształtem: są okrągłe z otworem pośrodku iz tego powodu nazywane są czasami magnesami donut.

Do tworzenia magnesów trwałych używa się różnych materiałów. Często są one wykonane z jednego z grupy materiałów zwanych ziem rzadkich, które są mieszaninami pierwiastków — najczęściej neodymu, żelaza i boru lub samaru i kobaltu. Magnesy Alnico to mieszanki aluminium, niklu i kobaltu. Istnieją również słabsze magnesy, które są wykonane z materiałów magnetycznych, takich jak tlenek żelaza, zmieszanych z materiałami niemagnetycznymi, takimi jak plastik czy ceramika. Elementy magnetyczne wytwarzają pole, a elementy niemagnetyczne nadają kształt magnesowi.

Materiały te nie są jednak naturalnie magnetyczne — mają po prostu potencjał magnetyczny. W fabrykach, w których są wytwarzane, pracownicy najpierw formują materiał w pożądany kształt i mogą powlekać magnes, aby był bardziej kolorowy. Następnie przepuszczają obiekt przez silny elektromagnes, który indukuje w obiekcie właściwości magnetyczne, które pozostają nawet po wyłączeniu elektromagnesu. Jeśli elektromagnes jest wystarczająco silny, proces ten tworzy magnes trwały.

Proces magnesowania tworzy bieguny na magnesie, które są oznaczone jako północ i południe, a każdy z nich odpycha podobne bieguny i przyciąga przeciwne bieguny. Położenie północnej i południowej części magnesów pierścieniowych zależy od sposobu ich polaryzacji; jedna połowa to zawsze północ, a druga połowa to południe. Czasami magnes jest podzielony tak, że jedna strona pierścienia jest na północ, a druga na południe, ale różne rodzaje polaryzacji mogą tworzyć magnesy podzielone na ćwiartki lub ósemki. Segmenty północne i południowe zawsze występują na przemian wokół pierścienia.

Magnesy pierścieniowe są najczęściej używane w eksperymentach naukowych, chociaż mają również zastosowania medyczne. Niektórzy ludzie mają wszczepialne kardiowertery-defibrylatory lub ICD, które automatycznie wywołują wstrząsy w ich sercu, jeśli rytm wystąpi nieprawidłowości. Jeśli urządzenia działają nieprawidłowo, mogą niepotrzebnie szokować pacjentów, prowadząc do nieregularnych rytmów i prawdopodobnie do śmierci. Personel medyczny czasami umieszcza te magnesy na klatce piersiowej pacjentów nad ICD, aby wyłączyć urządzenia.