L'augmentation de l'efficacité des aimants, qu'il s'agisse d'aimants supraconducteurs ou de morceaux de fer, peut être obtenue en modifiant la température du matériau ou de l'appareil. Comprendre la mécanique du flux d'électrons et de l'interaction électromagnétique permet aux scientifiques et aux ingénieurs de créer ces puissants aimants. Sans la possibilité d'améliorer les champs magnétiques en abaissant la température, les aimants puissants à haute puissance, tels que ceux utilisés dans les machines IRM, seraient hors de portée.

Current Current

Le paramètre qui décrit un La charge mobile est appelée courant. Un champ magnétique est généré lorsqu'un courant traverse un matériau. L'augmentation du courant génère un champ magnétique plus puissant. Pour la majorité des matériaux, la particule chargée en mouvement est l'électron. Dans le cas de certains aimants, tels que les aimants permanents, ces mouvements sont très faibles et se produisent dans les atomes du matériau. Dans les électro-aimants, le mouvement se produit lorsque les électrons circulent à travers une bobine de fil.

Augmenter le courant

Augmenter la charge de la particule ou la vitesse à laquelle elle se déplace augmente le courant. On ne peut pas faire beaucoup pour augmenter ou diminuer la charge de l'électron - sa valeur est constante. Ce qui peut être fait, cependant, c'est augmenter la vitesse à laquelle l'électron se déplace, et cela peut être accompli en abaissant la résistance.

Résistance

La résistance, comme le mot l'indique, entrave la flux de courant. Chaque matériau a sa propre valeur de résistance. Par exemple, le cuivre est utilisé pour le câblage électrique parce qu'il a une très faible résistance, alors qu'un bloc de bois a une résistance très élevée et fait un mauvais conducteur. La manière la plus simple de changer la résistance d'un matériau est de changer sa température.

Température

La résistance dépend directement de la température - plus la température du matériau est basse, plus la résistance est faible. Cet effet augmente le courant et donc la force du champ magnétique. L'abaissement de la température des matériaux conducteurs est le moyen le plus simple et le plus efficace de fabriquer les puissants aimants utilisés aujourd'hui.

Les supraconducteurs

Certains matériaux ont des températures auxquelles la résistance chute presque à zéro. Cela rend le courant presque exactement proportionnel à la tension et crée des champs magnétiques très puissants. Ces matériaux sont connus comme supraconducteurs. Selon Physics for Scientist and Engineers, la liste connue de ces matériaux se chiffre en milliers. Sur la base de ce principe, le Laboratoire de Haut Champ Magnétique de l'Université Radboud à Nimègue, aux Pays-Bas, utilise un aimant si puissant que des objets normalement non magnétiques, comme une grenouille, peuvent être mis en lévitation dans un champ magnétique.