Quels sont les dangers des électro-aimants?

Contenu

• Electroaimant vs. Aimant
• Electroaimants et ordinateurs
• Force électromagnétique
• Electro-aimants et télévisions
• Electro-aimants et autres appareils électroniques
• Utiliser les électroaimants en toute sécurité
• Dispositifs de construction avec électroaimants
• Eviter les niveaux de danger des CEM
• Electroaimants en technologie médicale
• Médecins utilisant des électroaimants

Les électro-aimants sont généralement sans danger pour leurs diverses utilisations, mais vous devez prendre des précautions en fonction de la configuration dans laquelle vous les utilisez. Très, très puissants aimants et électroaimants qui entrent en contact avec ou dans proche la proximité des ordinateurs portables ou des ordinateurs peut endommager leurs disques durs, mais vous n'avez généralement pas à vous en préoccuper.

La tension, ou force électromotrice (emf), résultant du comportement d’un électroaimant, doivent être pris en compte par le biais de techniques en physique et en ingénierie afin de garantir la sécurité de votre personne et des autres. Le courant qui traverse un électroaimant détermine sa force et, par conséquent, les dommages qu'il peut causer aux personnes et aux appareils électroniques. Tenez compte des niveaux de danger emf de diverses utilisations d’un électroaimant pour rester sûr.

Electroaimant vs. Aimant

Tandis que les aimants permanents sont magnétiques, quelle que soit la situation, un électro-aimant nécessite un courant envoyé à travers eux pour montrer les propriétés électriques et magnétiques telles que le champ et la force. Les aimants permanents ont des compositions chimiques et physiques d’atomes, alliages et autres matériaux qui permettent à la charge de s’écouler librement, qu’il y ait un courant électrique à proximité et qui dégagent un champ magnétique, même en l’absence de courant ou de champ externe.

••• Syed Hussain Ather

Un électroaimant est généralement constitué de bobines de fils qui agissent comme un aimant lorsqu'un courant électrique les traverse. Les solénoïdes sont des dispositifs constitués d’une fine bobine de fil enroulée autour d’un objet magnétique qui, lorsqu’un courant les traverse, généreront un champ magnétique. Dans le diagramme ci-dessus, un clou métallique à l'intérieur d'un fil de cuivre enroulé peut servir de solénoïde qui, lorsqu'il est raccordé à une batterie, dégage un champ électromagnétique.

Tandis que la force des aimants permanents dépend du type de matériau qui les compose, la force des électroaimants dépend de la quantité de courant qui les traverse. Les aimants permanents peuvent perdre leurs propriétés magnétiques, telles que leur capacité à émettre un champ magnétique lorsqu'ils sont chauffés à une certaine température.

Une fois démagnétisés, ils peuvent être ré-aimantés en modifiant leur composition ou en les plaçant dans un champ magnétique d'intensité suffisante. En revanche, un électro-aimant perd ses capacités magnétiques en l'absence de courant ou de champ électrique.

Electroaimants et ordinateurs

S'il est vrai que vous devez garder les puissants aimants à l'écart des ordinateurs pour éviter d'endommager leurs disques durs, il est important de comprendre le rôle exact que jouent les aimants vis-à-vis des ordinateurs, d'autant plus que ceux-ci sont composés d'aimants. Un électro-aimant est généralement sans danger près des ordinateurs pour ces raisons.

Les aimants ne suppriment pas les objets des disques durs, car ceux-ci sont généralement composés d’aimants puissants. Si vous laissez un électroaimant puissant à proximité d'un disque dur, le disque dur risque d'être endommagé, mais cela se produit rarement.

Les disques durs d'ordinateur ont généralement deux puissants aimants en néodyme, en fer et en bore qui contrôlent leurs mouvements. Cette composition signifie que les puissants aimants qui s’approchent d’eux ne seront pas assez puissants pour pénétrer dans les rouages ​​du disque dur magnétique. Certaines autres formes de mémoire, telles que la mémoire à l'état solide, utilisées par les ordinateurs n'utilisent pas de champs magnétiques. Cela signifie que les disques durs à semi-conducteurs ne seront pas affectés par les champs magnétiques.

Le mythe selon lequel les aimants pourraient causer des dommages aux ordinateurs s’explique par l’utilisation d’aimants pour effacer les disquettes. Les gens ont commencé à croire que cela signifiait que tout aimant pouvait nuire aux ordinateurs. En réalité, vous avez besoin d'un aimant très puissant pour causer un tel préjudice.

Force électromagnétique

Les cas dans lesquels les disques durs ont des conséquences néfastes sur les ordinateurs ont souvent impliqué des aimants très puissants en néodyme frottés contre le disque dur pendant environ 30 secondes, mais cela représente bien plus de travail que de simplement amener un aimant à proximité d'un ordinateur ou d'un ordinateur portable. Même alors, ces expériences n’ont pas montré que toutes les données d’un disque dur seraient perdues. Ils ont uniquement affecté les parties supérieure et inférieure du disque dur.

Il est généralement préférable de ne pas placer de puissants aimants en contact avec des ordinateurs pendant de longues périodes. Dans tous les cas, il vaut mieux prévenir que guérir ou pour assurer la sécurité de votre technologie et de vos appareils électroniques plutôt que de les exposer à des risques inutiles.

Electro-aimants et télévisions

Un électroaimant peut affecter les moniteurs d'ordinateurs ou de téléviseurs. Pour les téléviseurs à tube cathodique (CRT) classiques, de puissants aimants peuvent déformer les images à l'écran lorsqu'elles s'en approchent. Cela est dû au fait que les aimants dévient le faisceau d’électrons que la télévision doit produire pour donner une image.

Toutefois, pour les téléviseurs plus modernes, tels que les moniteurs à cristaux liquides (LCD) ou les moniteurs à diode électroluminescente (DEL), les aimants n'affectent ni leur affichage ni leurs performances. Les écrans LCD utilisent des lampes de rétroéclairage avec des millions de pixels remplis de cristaux liquides laissant passer le rétroéclairage. Les moniteurs à LED utilisent une lumière rouge, bleue et verte qui peut être polarisée ou modifiée dans leur direction pour produire des images.

Electro-aimants et autres appareils électroniques

Un électroaimant et un aimant permanent n’affecteraient pas les cartes SD et les lecteurs flash. Ces produits ne dépendent pas autant des champs magnétiques que des forces nécessaires aux aimants pour les endommager. D'autres technologies, telles que les câbles, peuvent être affectés s'ils ne sont pas correctement protégés des champs magnétiques externes. La plupart des câbles sont conçus pour empêcher les champs magnétiques externes de nuire à leur utilisation.

Même les cartes de crédit et de débit peuvent être endommagées par des aimants, de sorte que les cartes peuvent devenir illisibles. Cela peut être causé par des aimants qui modifient la distribution des particules d'oxyde de fer. Vous pouvez empêcher cela en gardant ces cartes avec des bandes magnétiques séparées par au moins une carte entre elles, en les protégeant de l'exposition à une chaleur intense et en utilisant des supports en plastique ou en papier pour les cartes, plutôt que des portefeuilles ou des sacs à main reposant sur des aimants. .

Utiliser les électroaimants en toute sécurité

Les aimants en néodyme doivent être emballés et manipulés de manière à rester magnétisés et à pouvoir répondre aux champs magnétiques externes à leurs propres fins. Un électro-aimant traversé par trop de courant peut être démagnétisé en raison de la chaleur ou de l'énergie qui en résulte.

Les personnes qui expédient des aimants sur de longues distances ou les stockent à des fins différentes doivent s’assurer qu’elles utilisent des boîtes en carton solides avec les aimants au centre. Cela garantit que les forces magnétiques dans la boîte n'endommagent rien d'extérieur à leurs conteneurs. Par exemple, des aimants puissants peuvent interférer avec les commandes de navigation des aéroports lors du vol de matériaux magnétiques sur de longues distances.

Dispositifs de construction avec électroaimants

Assurez-vous de bien connaître les précautions que vous devez prendre lors de la construction de dispositifs tels que des circuits électriques, des transformateurs ou des produits impliquant de la chaleur et de la lumière. En règle générale, ne branchez pas un électro-aimant directement sur des sources de batterie ou d'autres sources de force électromotrice, mais utilisez plutôt une grande quantité de fil de cuivre pour vous assurer qu'un électro-aimant a suffisamment de spires (ou de bobines de fil) pour augmenter la résistance et éviter tout risque de dommage par la force électromagnétique. toi.

Utilisez la configuration appropriée en fonction de la géométrie de l'électroaimant et du circuit. Par exemple, si le circuit consiste à enrouler des fils autour d’un clou métallique, assurez-vous que ceux-ci sont enroulés de manière à maintenir le champ magnétique uniforme et à le répartir de manière à dissiper la force électromotrice de manière appropriée.

Protégez vos appareils et circuits électroniques contre la surchauffe en faisant très attention à leur température. Testez continuellement le pouvoir magnétique de vos appareils en utilisant des objets tels que des cuillères ou d'autres objets en acier. Modifiez le courant en quantités lentes et stables au lieu de basculer immédiatement entre des quantités faibles et élevées de courant.

Expérimentez différentes manières de construire des électro-aimants tels que les solénoïdes afin de pouvoir conserver les emf de la manière la plus efficace possible et d’empêcher des emf supplémentaires de causer des dommages inutiles.

Eviter les niveaux de danger des CEM

Empêcher les enfants de jouer avec des aimants en néodyme. Avaler des aimants peut causer de graves dommages internes à des organes tels que l'intestin et l'estomac, car les tissus de ces organes peuvent être transpercés par la force même de la force des aimants.

Portez des gants de sécurité lors de la manipulation d'aimants puissants. Empêcher les aimants de se frapper les uns contre les autres. Veillez à préserver l'aimantation et la structure de l'aimant en le gardant à l'abri des dommages.

Si deux aimants sont collés ensemble, vous pouvez les séparer en les faisant glisser l'un contre l'autre dans une direction latérale. Gardez les aimants à l'écart des autres aimants pour éviter qu'ils ne s'endommagent mutuellement. Ces méthodes peuvent vous aider à éviter les niveaux de danger d'électroaimants emf.

Electroaimants en technologie médicale

Lindsay Grant, scientifique-conseil, a déclaré que les aimants proches des patients porteurs de stimulateurs cardiaques peuvent leur être nocifs. Cela signifie que les personnes qui possèdent ces dispositifs médicaux artificiels doivent faire attention aux puissants aimants et aux électroaimants activés par de forts courants électriques. Les aimants qui composent les stimulateurs cardiaques doivent réagir au rythme cardiaque des patients, de sorte que les aimants externes peuvent interférer avec cela.

Néanmoins, il est nécessaire de poursuivre les recherches pour mieux comprendre en quoi les aimants affectent de près les technologies en médecine. Les dispositifs et les outils fabriqués par les ingénieurs biomédicaux, tels que les prothèses ou les plaques métalliques implantées dans des parties du corps, doivent être minutieusement testés pour garantir qu'ils respectent les normes appropriées, tout en restant sûrs. Les environnements qui exposent les personnes à des champs magnétiques importants doivent avertir les utilisateurs s’ils peuvent disposer de ces produits techniques.

Médecins utilisant des électroaimants

Alors que l'utilisation de l'électromagnétisme se répandait dans les technologies de la médecine et de la recherche médicale, les scientifiques et les médecins ont exprimé leurs préoccupations concernant la sécurité des aimants et mis en place des mesures préventives pour protéger la santé humaine. Dans ces cas, la sécurité pour la santé humaine, bien plus importante que, par exemple, la sécurité des produits électroniques, signifie que vous devez être extrêmement prudent lorsque vous utilisez des aimants dans un environnement clinique.

Outre l'utilisation d'aimants dans les stimulateurs cardiaques dans lesquels des objets magnétiques sont insérés dans le corps, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) utilise des champs magnétiques puissants (d'environ 1,5 tesla, ce qui est plus de 20 000 fois supérieur au champ magnétique naturel de la Terre). créer des images des organes internes et des systèmes squelettiques des patients.

Les patients à l’intérieur de ces machines puissantes doivent s’assurer qu’ils sont exempts de tout autre matériau magnétique afin de ne pas interférer avec le processus d’imagerie. Ces champs puissants signifient que d'autres objets magnétiques à proximité peuvent être affectés. Les patients et les médecins doivent donc veiller à s'en protéger. Comme les médecins utilisent des outils tels que des hémostatiques, des ciseaux, des scalpels et des seringues, ces outils sont généralement très magnétiques et doivent être tenus à l'écart des scanners IRM.

D'autres outils, tels que les réservoirs d'oxygène et les polisseuses de sol, sont également très magnétiques lorsqu'ils sont utilisés. Ils peuvent donc constituer une menace s'ils se trouvent à proximité de scanners IRM actifs. Des ingénieurs et des scientifiques ont mis au point des versions robustes et non magnétiques de ces instruments médicaux pour résoudre ces problèmes. D'autres appareils électroniques tels que les téléphones cellulaires et les montres qui utilisent des aimants doivent également être tenus à l'écart de ces scanners.