Kāpēc cilvēki bieži uztraucas par magnētiem akumulatoru tuvumā
Daudzi cilvēki domā, vai magnēts, kas novietots tuvu akumulatoram, var izraisīt tā iztukšošanos, vājināšanu vai pārkaršanu. Šīs bažas ir izplatītas, jo mūsdienu ierīcēs, piemēram, tālruņos, pulksteņos, skaļruņos, velosipēdu lukturos un elektroinstrumentos, bieži vien ir gan magnēti, gan baterijas. Izpratne par to mijiedarbību var palīdzēt novērst nepareizus pieņēmumus un uzlabot drošības izpratni.
Lielākajā daļā ikdienas gadījumu magnēti netraucē akumulatora ķīmiju un neizraisa kaitīgas reakcijas, taču noteiktām fiziskām situācijām joprojām var būt nepieciešama uzmanība.
Baterijas un magnētus var novietot blakus, viens otru neietekmējot.
Šis apgalvojums attiecas uz gandrīz visām izplatītākajām sadzīves un rūpnieciskajām situācijām. Baterijas darbojas caur iekšējām ķīmiskām reakcijām, savukārt magnēti iedarbojas caur ārējiem magnētiskajiem laukiem. Šie divi mehānismi reti pārklājas tādā veidā, kas rada traucējumus. Šī iemesla dēļ magnēta novietošana pie litija monētu elementiem vai tālruņa akumulatoriem neizraisa uzlādes zudumu vai bojājumus.
Tā kā akumulators ir ierīce, kas ķīmisko enerģiju pārvērš elektroenerģijā, akumulatora metāla korpusa iekšpusē ir skābes šķīdums un oglekļa stienis, un iekšpusē notiek ķīmiska reakcija. Themagnētiparasti ir sakausējumi, kas satur dzelzi, kobaltu un niķeli, un tajos esošie atomi ir izvietoti noteiktā virzienā, un mazo magnētisko momentu virzieni ir vienādi, kopumā parādot salīdzinoši acīmredzamu magnētismu. Magnēta magnētisms neietekmē ķīmisko reakciju akumulatora iekšienē, un ķīmiskā reakcija akumulatora iekšpusē un uzlāde pie iestatītā pola attāluma neietekmēs magnētu.
Šis skaidrojums izceļ galveno zinātnisko principu: ķīmija akumulatora iekšpusē un magnētisma fizika ir neatkarīgi procesi. Pastāvīgais magnēts neizjauks akumulatora iekšējās elektroķīmiskās reakcijas, un vājie elektriskie lauki akumulatorā vienkārši nevar pārkārtot magnēta magnētisko izlīdzināšanu.
Tāpēc pat spēcīgsneodīma magnēti, tāpat kā instrumenti un rūpnieciskās iekārtas, parasti neietekmē standarta patēriņa vai rūpniecisko akumulatoru darbību.
Protams, ja jūsu pulksteņa akumulators satur dzelzi, parastiakumulators sakrājas ap jebkādiem magnētiem (ja akumulators ir pakļauts magnētu iedarbībai). Baterijas var izlādēties saskarsmes dēļ, nevis magnētu dēļ, uz kuriem tie atrodas.
Tas viss ir saistīts ar vienkāršu fizisko pievilcību, nevis kādu sarežģītu ķīmisku vai magnētisku efektu. Notiek šādi: spēcīgs magnēts var savilkt kopā vaļīgas baterijas. Ja tie savieno metālu-uz-metāla, to pozitīvie un negatīvie spailes var saskarties. Tas rada īssavienojumu, ļaujot strāvai ātri iztukšot. Magnēts nav noslēpumaini "izsūc" enerģiju no akumulatora; tas tikai rada apstākļus nejaušai izlādei.
Labojums ir vienkāršs. Vienmēr glabājiet mazos pogu elementus vai rezerves baterijas tā, lai to spailes nepieskartos. Neliela lente, oriģinālais iepakojums vai atsevišķi nodalījumi glabāšanas kastītē novērsīs šāda veida nevēlamu enerģijas zudumu.
Magnētisma un elektrības saistību izpratne
Magnēti un elektrība ir savienoti, izmantojot fundamentālo fiziku, taču apstākļi, kas nepieciešami, lai viens ietekmētu otru, ir specifiski. Baterijas, kas atrodas nekustīgi blakus pastāvīgajam magnētam, neatbilst šiem nosacījumiem. Tikai mainīgi magnētiskie lauki, uztīti vadi vai kustīgi vadītāji rada nozīmīgu mijiedarbību.
Saskaņā ar Ampera likumu elektrība un magnētisms ir cieši saistīti: šis ir fizikas likums, kas apraksta, kā tiek izveidots elektromagnēts, laižot elektrisko strāvu caur citu vadu, lai radītu elektrisko lauku. Ir iespējams arī otrādi. Magnētiskie lauki ar indukcijas palīdzību var izraisīt arī strāvu, kas var iztukšot jebkuras elektroniskas ierīces akumulatoru.
Ampera likums pareizi izskaidro, kāpēc darbojas elektromotori, transformatori un ģeneratori. Tomēr šīs situācijas ir saistītas ar vadu spolēm, maiņstrāvu vai kustīgiem magnētiskajiem laukiem, no kuriem neviens nenotiek standarta stacionārā akumulatorā.
Tāpēc, lai gan principi ir zinātniski precīzi, tie neattiecas uz bieži sastopamām situācijām, kad pastāvīgais magnēts vienkārši atrodas akumulatora tuvumā.
Bet, lai gan katra strāva var radīt magnētisko lauku, saskaņā ar Faradeja likumu, tikai magnētiskā spēka izmaiņas, kas pazīstamas arī kā "plūsma", var radīt strāvu.
Tas ir svarīgs precizējums. Statiskais magnēts nerada mainīgu plūsmu, tāpēc tas nevar izraisīt strāvu akumulatorā. Indukcija var notikt tikai tad, ja magnētiskais lauks strauji mainās, piemēram, rotējošās iekārtās. Ikdienā pastāvīgā magnēta magnētiskais lauks nav pietiekami dinamisks, lai radītu izmērāmu elektrisko efektu akumulatorā.
Statiskais magnētiskais lauks var izraisīt akumulatora iztukšošanos tikai uz sekundi, un tas nav pietiekami, lai radītu ievērojamu ietekmi uz akumulatoru.
Pat ja, magnētam kustoties, notiktu īslaicīgas plūsmas izmaiņas, jebkura inducētā strāva būtu ārkārtīgi maza un īslaicīga, daudz zemāka par līmeni, kas nepieciešams, lai ietekmētu akumulatora jaudu vai veselību.
Praktiski drošības padomi magnētu izmantošanai akumulatoru tuvumā
Lai gan magnēti ķīmiski nesabojā akumulatorus, laba apiešanās prakse nodrošina drošību:
Neļaujiet magnētam savilkt kopā vairākas baterijas, jo tas var izraisīt īssavienojumus.
Turiet ļoti spēcīgus magnētus tālāk no trausliem elektroniskajiem sensoriem vai kompasiem.
Neglabājiet jaudīgus neodīma magnētus brīvus vienā kastē ar neaizsargātām baterijām.
Pārbaudiet, vai akumulatoros nav iespiedumu, ja tos nejauši pievilka spēcīgs magnēts.
Šīs vadlīnijas ir vērstas uz mehānisko, nevis ķīmisko risku novēršanu.
Lai būtu drošībā, iespējams, vēlēsities abus uzglabāt atsevišķi.
Tas ir nopietns padoms, īpaši attiecībā uz spēcīgiem retzemju{0}} magnētiem. Turot magnētus un akumulatorus atsevišķi, tiek samazināta iespēja gūt fiziskus bojājumus, nejaušu izlādi vai problēmas, ko izraisa akumulatoru saspiešana.
FAQ
J: Vai magnēti laika gaitā ietekmē uzlādējamo bateriju kalpošanas laiku?
A: Nē. Atkārtoti uzlādējamā akumulatora darbības laiku nosaka uzlādes cikls, temperatūra, uzglabāšanas paradumi un vispārējais lietojums-nevis magnētiskā iedarbība. Magnēts nepaātrina novecošanos un neizraisa kapacitātes zudumu ilgtermiņā.
J: Vai magnēts sabojās tālruņa akumulatoru?
A: Magnēti var ietekmēt kompasa sensorus, taču tie nekaitē pašam akumulatoram.
J: Vai magnēti ietekmē AA vai AAA baterijas?
A: Nē. Viņu iekšējās ķīmiskās reakcijas neietekmē magnētiskie lauki.
J: Vai rūpnieciskie magnēti ir jātur prom no baterijām?
A: Tikai spēcīgi magnēti rada mehāniskus riskus. Standarta magnēti ir droši.
Secinājums
Galvenais ir tas, ka magnētus un baterijas var droši lietot kopā. Tā kā to pamatfunkcijas, akumulatora iekšējā ķīmiskā reakcija un magnēta vienmērīgais lauks, darbojas neatkarīgi, tie netraucē viens otru. Ja uzglabājat tos saprātīgi un jums ir pamata izpratne par to, kā darbojas baterijas, varat izmantot abus bez pārsteigumiem.
