磁気の20の例

図1-双極子1

図2-双極子2

図4-応用磁場2

図5a、図5bの各二極はいくつかの異なる磁気シナリオまたは状況を表している。 これらの状況は、どのような磁性体にも存在すると考えると、双極子グループの特定の組み合わせを使用して、2つの基本的な磁性体タイプ、ハードオブジェクトとソフトオブジェクトを定義することができます。

図5a-ハードオブジェクトを表す双極子のグループ

ハードオブジェクトは、最初に’A’、次に ‘B’ そして ‘C’ と、一連のイベントと関連した挙動が最もうまく表現できるものである。 A’は、印加磁場が存在しない物体中の双極子のグループを表し、各双極子は固有の位置に配向している。 Bは、印加磁場が存在する物体内の双極子群を表し、各双極子は印加磁場に対して3時の方向に整列している。 C」は、「B」の印加磁場が取り除かれた物体の双極子群を表す。いくつかの双極子は、「A」の元の位置に戻らず、新しい固有の位置にあることに注意。

図5b-ソフトオブジェクトを表す双極子のグループ

もしその行動が、まず「A」と次に「B」と最後に「D」と対応する一連のイベントと関連付けられるならば、ソフトオブジェクトは最も良く説明されることになる。 A’は、印加磁場が存在しない物体内の双極子のグループを表し、各双極子は固有の位置に配向している。 Bは、印加磁場が存在する物体内の双極子群を表し、各双極子は印加磁場に対して3時方向に並んでいる。 D’は、’B’の印加磁場が取り除かれた物体の双極子群を表します。すべての双極子が’A’の元の位置に戻っていることに注意してください。 硬い物体は印加磁場によって生じた新しい特徴のいくつかを保持し、柔らかい物体は印加磁場によって生じた新しい特徴を全く保持しない。 これらの動作は、ハードオブジェクトとソフトオブジェクトの本質的な違いを定義し、また、磁気が働いている例を達成するためにどちらのオブジェクトを使用すべきかを明確に定めています。 つまり、環境条件が変わると、物質は可能な限り低いエネルギー状態を維持するように適応するのです。 磁性体は、印加された磁場の変化が新しい環境状況を意味するような、何千もの環境状況を経験するかもしれない。 一つは永久磁石と呼ばれるもので、もう一つは記録媒体と呼ばれるものである。 3862>

永久磁石は、特殊な鉱物を組み合わせて作られたものです。 これらの鉱物は一度結合されると、一般に、磁石が上記のプロセスで充電されるまで磁性を示さない。 3862>

記録媒体は、別の特殊な鉱物の組み合わせで作られたものです。 異なるとはいえ、一般にこれらの物体は、上記の過程と同様の一連の事象を経験するまでは磁気を示さない。 この場合、印加される磁場は、物体のごく小さな局所的な部分に集中的にエネルギーが供給される点が異なる。 そのため、物体のさまざまな場所にエネルギーを蓄えることができる。 これは、個人が記録媒体に保存しようとしている情報に直接対応するものです。 この物体にも特殊な鉱物が使われていますが、前述したように、これらの物体はエネルギーを保持しません。

一般に磁性に伴うエネルギーは、大量の引力と斥力の両方を作り出すのに非常に有効です。 次の図は、2種類の力の違いと、方向転換のために必要な状況を描写するのに役立ちます。 反発は「R」（図6参照）、引力は「A」（図7参照）で示されます。 どちらの場合でも、力は双極子がそのエネルギーを可能な限り低い状態にしようとする直接的な結果です。 通常、これには引力または斥力といった何らかの運動が必要です。 相互作用する双極子の1つが固定されている場合、制約のない双極子だけが動くことになる。

図6 双極子間の反発

図7 双極子間の引力

それでは例を見ていきましょう…

1.双極子間の斥力が発生する。 冷蔵庫の磁石 – アートワーク & メッセージ :

冷蔵庫の磁石は硬い物体で、より具体的には永久磁石です。 この磁石を手にしたとき、磁石は現状に適応し、可能な限り低いエネルギー状態で静止しています。 今、この磁石を柔らかい物体である冷蔵庫の扉に向かって動かすと、磁石に新しい環境条件や状況を与えることになります。 磁石は、新しい最も低いエネルギー状態に到達するために自分自身を適応させます。 具体的には、磁石のエネルギーの一部を冷蔵庫の扉に送り込み、それを吸収します。 このエネルギー最小化プロセスは、前述した「引力」のようなもので、冷凍庫の磁石は冷蔵庫の扉に引き寄せられます。 この吸引力を利用して、磁石で作品やメッセージをドアに固定することができます。

2. 冷蔵庫用磁石-ドアを密閉して閉じる：

冷蔵庫メーカーは上記の知識を利用して、ドアを冷蔵庫フレームに適度に近づけて閉じるだけではなく、内縁に沿って永久磁石ガスケットがあるドアを冷蔵庫フレームに非常にぴったりと引っ張るようにしています。 これは、所有者がドアをバタンと閉めない自由を与えることと、非常に効果的な熱シールを提供することの2つを達成する。 金属製の機械工場用保持装置：

機械工場では、金属片がしっかりと固定されることが最も重要である。 これができれば、事故やミスが少なくなり、被害も少なくなります。 上と同じ知識を利用すれば、2つのことを行うのに十分な大きさの吸引力を生み出すことが可能である。 1つは、磁石よりも重い金属片を保持するのに十分な吸引力、もう1つは、さまざまな機械加工によって生じる付加的な力に耐える吸引力である。 この吸引力の条件は、要求に応じてオン・オフできることである。 これは、保持された金属から磁石のエネルギーの巧妙な転換を必要とします。 スクラップヤードや製鉄所のリフティング：

スクラップヤードや製鉄所では、大量の金属を持ち上げ、再配置することが必要である。 金属は大部分が鉄であるため、柔らかい物体である。 先ほどの知識で、この作業を行うために磁気が使われます。 電磁石か硬い磁性体の集合体をケーブルの先に取り付けた非常に大きなクレーンは、鋼鉄の破片を拾い上げ、再配置し、放出することができる

5. 材料の分離：

様々なタイプの鉱山は、収集されている材料を分離するために磁気を使用しています。 先に述べたような吸引力を、採掘物を搬送するコンベヤの近くに配置する。 軟磁性体が磁気アセンブリによって移動するとき、それらは目的の材料を含むコンベヤから引き離され、収集区域にそれる。 様々な精巧さがあり、鉱山は材料の収集と分離においてかなり選択的であることができる。 放射線同位体の作成：

医学研究の多くの形態は、同位体の形で放射線を利用しています。 糖尿病、癌、エイズなどがその例で、これらの同位体は様々な医学的問題を分離し、観察するために使用されています。 これらの同位体はほとんどが製造されたものであり、自然界に存在するものではありません。 このような同位体を製造するために、上記のような知識が使われているのです。 加速器と呼ばれる装置で（リンのような）元素に膨大なエネルギーを与え、元素の状態を変化させ、そのエネルギーを最小にするために放射線を放出させます。 純物理学研究：

素粒子物理学実験は磁気を利用して物質の最小の構造を作り、それを観察します。 制御された環境槽の中で、磁気によって引力と斥力を発生させる。 制御された環境下で、ある物質の構造がどのような反応を示すかが予測される。 実際の反応を観察することで、予測を明らかにしたり、反証したりすることができる。 これにより、社会は物質が何から構成されているのかについてより明確な理解を得ることができ、将来の問題を解決するためのより良い装備となります。 モーター-自動車、芝刈り機、キッチンミキサー：

モーターメーカーは、モーターで回転を生み出すために上記から同じ知識を利用しています。 モーターはいくつかのくさび形の領域に分割されています。 同期した電気信号が小さな吸引力を発生させ、モーターをあるくさび形領域から次のくさび形領域へと回転させるのです。 モータの速度は、電気信号が繰り返される速度に直接関係している

9. 失禁-膀胱弁置換術：

残念なことに、要求されたとおりに排尿できない人がいます。 このような方々を支援するために、人工膀胱弁が開発されました。 この人工膀胱弁は、手術によって体内に埋め込まれます。 弁の中には、流体中に均一に分散した量の柔らかい物体が入っています。 そして、永久磁石で引力を発生させ、弁を動かし、尿道を開くのです。 義歯：

以上の知見を生かした新しい義歯の接着法である。 永久磁石の小片を外科的に個人の歯茎に埋め込み、入れ歯の選択された部分に軟質物の小片を入れるのである。 入れ歯を装着すると、その吸引力によって接着する。 電車の浮上：

磁気の反発を利用して、電車を浮上させる。 一組の非常に強い双極子（列車）がもう一組の双極子（線路）から反発力を受ける。 その結果、列車はできるだけ線路から離れ、少なくとも部分的に浮き上がります。 この浮遊により、列車が移動するために受ける抵抗（摩擦）が減少する。 その結果、列車はある駅から次の駅へ移動するのに必要な燃料が少なくなり、より速い速度で移動することができる。 コンパスを使ったナビゲーション：

コンパスを使ったナビゲーションは、地球が磁気を発生させることで実現します。 地理的には地球の上部を「北極」、下部を「南極」と表記しています。 現在、地球の「北極」は磁気的に南極であり、地球の「南極」は磁気的に北極である。 地球上のA地点にあるコンパスは、地球の「北極」を指すことになる。 以上のような魅力的な知識を考慮すると、「N」と書かれたコンパスの端は、磁気的に北極でなければならず、「S」と書かれたコンパスの端は、磁気的に南極でなければならないことが明らかになる。 コンパスのこの構成は、地球の「北極」を指すエネルギーを最小にすることを可能にし、それはもちろん私たちの方向基準を提供します。 店舗や図書館のセキュリティタグ：

セキュリティ対策として、ある物体（図書館では本、店舗ではジーンズ）が許可なく指定されたエリアから出るかどうかを判断する必要がある。 この監視は磁気を用いて行うことができる。 これまで見てきたように、双極子の集まりは、その環境に対してユニークな反応を示すことがある。 柔らかい物体や、モザイク状の硬いものと柔らかいものの組み合わせは、そのようなユニークな反応を示すので、「タグ」として使用することができる。 人が適切に指定されたエリアから出れば、タグは中和または除去される。 そうでない場合は、「タグ」が検知システムを作動させ、警報を鳴らして当局に問題を通知する。 サメのナビゲーション：

サメは地球の「北極」と「南極」を基準にして、海の中を航行する。 泳ぐとき、彼らは定期的に頭を左右に動かしている。 サメの頭には、地球の磁気エネルギーを電気信号に変換する小さなセンサーがあることが分かってきた。 3862>

核磁気共鳴もまた、エネルギーを最小化した結果として起こる。 物理学者はずいぶん前に、エネルギーを最小にするために、磁気双極子を回転させ、さらにその回転を継続させる（あるいは共鳴させる）独特の環境条件を仮定していた。 12時の方向に強い整列印加磁場があり、3時の方向にパルス（短時間）振動印加磁場があると、自由双極子は磁気共鳴を起こします。 (図8）パルス状の振動印加磁場は、高周波領域（1秒間に数百万回）の周波数でサイン関数の形をしている。 周波数は、一定時間内に何回繰り返されるかを決めるものである。

以上の仮説の実験の結果、非侵襲で、観察する物質や物体が変化したり破壊したりしない非常に重要な観察手段を手に入れることが出来ました。 この技術は磁気共鳴画像法(MRI)と呼ばれています。 MRIによる水分&脂肪分分析：

磁気共鳴は、食品メーカー（ペパリッジ・ファームのような）が、味と保存期間を決定し維持するために、原材料の水分と脂肪分を監視し最適化するために使用されています。 少量の材料を、上記の条件を再現した装置に入れます。 共振反応をモニターし、水分または脂肪分の含有量と直接関連付ける。 これは、水と脂肪がともに磁気双極子を持ち、その応答が区別できるほど異なるためである

16. MRIによる体内臓器画像：

磁気共鳴は、従来のX線を超える鮮明さと解像度で、有害な透過X線を使用せずに体内の臓器の3D画像を作成するために使用されています。 しかし、有用な画像を得るためには、上記よりもさらに特殊な条件が必要となる。 印加する電界の位置合わせは依然として必要だが、この電界には均一電界と勾配電界という2つの要素がある。 均一電界とは、直径16インチの球のような体積で、平均と30～40ppm、あるいは0.003～0.004％しか違わない電界を指します。 グラディエントフィールドとは、球の中心から球の端に向かうにつれて直線的に変化するフィールドのことで、球の中心から球の端に向かうにつれて直線的に変化する。 この傾斜磁場は、画像生成時に空間的な関係を決定する手段となるため、MRIがもたらす鮮明さと解像度の向上に大きく寄与している。 均一磁場と傾斜磁場は、観察領域内の双極子を整列させるために同時に使用される。 これらの双極子は電界に整列することでエネルギーを最小化する。 次にパルス磁場を導入すると、前述のように双極子はエネルギーを最小にするために共振する。 この共振をモニターし、電気インパルスとして記録する。 一連の異なる傾斜磁場は、対象となる臓器領域全体をカバーするように適用される。 すべてのデータが収集されると（1時間近くかかる）、強力なコンピュータで処理され、3D画像が作成されます。 送電線トランス :

軟磁性体は電力会社で使用されています。 大型の変圧器（家庭用、産業用とも）は、ある形のエネルギーを別の形のエネルギーに変換します。 具体的には、ある大きさの電圧を、一般的な家電製品の電圧である110ボルトや220ボルトの電圧に変換します。 送電線は数千ボルトの電圧を含んでおり、この大きな振幅の電圧を家庭で使われる110ボルトや220ボルトに変えるために、軟磁性体を含む変圧器が使われます

18. 記録ヘッド-ビデオデッキ、オーディオ&ビデオカセット、ハード&フロッピーディスクドライブ：

情報の保存を達成するために、特別な符号化順序が使用されています。 このコーディング・シーケンスでは、エネルギー(印加フィールドの形)が小さな組織化された領域で記憶媒体に提示されることが必要である。 軟磁性体は、この磁気エネルギーを適切な場所に流し、情報の保存を実現するために使用されます。 記録媒体-VCR、オーディオ&ビデオカセット、ハード&フロッピーディスクドライブ：

先に述べたように、記録媒体はハード磁気物体である。 これらのメディアは、日常生活で直接または間接的に広く使われている。 必要な情報は、後で検索できるように磁気材料に保存されます。 また、性能や機能を低下させることなく、好きなだけ記録し直すことができます。

20. クレジットカード & ATMバンクカード :

ほとんどのクレジットカードは、カードの裏側に硬い磁性体の帯があります。 この帯にはコード化された情報、具体的には、あなたの名前（複数可）、口座番号（複数可）、そしておそらく他のいくつかの特別な項目が含まれています。 クレジットカードで買い物をするとき、店員があなたの購入能力を確認するために誰かと話をしなければならないことは、今ではほとんどありません。 その代わり、店員はあなたのカードを小さな箱に通します。 この箱は、店側とカード会社の間のインテリジェントなインターフェースです。 カード情報はこのボックスから読み取られ、電話回線を通じて直接カード会社のコンピューターに送られる。 そして、店員は購入金額を入力し、承認番号を待つことになる。 ATM（現金自動預払機）を利用する場合は、カードから口座情報にアクセスし、銀行取引を開始するように指示される。 どの選択もコンピュータ制御で完全に自動化されており、すべてmagnetics.

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