Jakie zastosowanie mają elektromagnesy w medycynie? DAJE NAJ! :)))

Konstrukcja i działanie elektromagnesu opiera się na fakcie, że obwód z prądem elektrycznym w otaczającej go przestrzeni generuje pole magnetyczne. Zjawisko to odkrył Oersted w roku 1820. Stwierdził on mianowicie, że gdy igła magnetyczna znajdzie się w otoczeniu przewodnika z prądem to następuje jej odchylenie. Potem podobne rezultaty osiągnęło wielu naukowców, m.in. Prago.W budowie elektromagnesu można wyróżnić uzwojenie nawinięte na rdzeń wykonany z materiału ferromagnetycznego. Zazwyczaj jest to ferromagnetyk miękki, czyli taki, w którym po usunięciu zewnętrznego pola magnetycznego utrzymuje się tylko szczątkowe namagnesowanie. Dzięki temu, że w cewce płynie prąd, generowane jest pole magnetyczne. Pole to oddziałuje na ferromagnetyczny rdzeń. Rozpoczyna się zjawisko magnesowania rdzenia. Równocześnie dochodzi do wzmocnienia pola cewki. Magnesowanie trwa dotąd dokąd płynie prąd. W momencie gdy dopływ prądu zostanie wyłączony wtedy stan namagnesowania się cofa.Pierwowzorem elektromagnesu było urządzenie skonstruowane w roku 1825 przez W. Sturgeona. Miał on bardzo prostą budowę. Konstruktor na żelazną sztabkę nawinął po prostu miedziany, nie izolowany drut. Sztabka żelazna w celach izolacyjnych była pokryta lakiem. W momencie, gdy przez drut przepływał prąd sztabka nabierała własności magnetycznych.Potem trwały badania nad udoskonaleniem konstrukcji elektromagnesu. Przede wszystkim ważną innowacją było wprowadzenie izolacji drutu. Pierwsze izolacje wykonywane były z jedwabnych nici. Dzięki temu można było nawijać na rdzeń większą ilość uzwojeń. Dzięki temu można było wzmacniać elektromagnes. Pole magnetyczne elektromagnesu można wzmacniać nie tylko przez zwiększanie ilości uzwojeń cewki, ale także przez podwyższanie natężenia prądu płynącego przez cewkę.W obecnych czasach najsilniejsze elektromagnesy są budowane z wykorzystaniem cewek nadprzewodzących Są one wykonane z materiałów zwanych nadprzewodnikami. Charakteryzują się one brakiem oporu elektrycznego w bardzo niskich temperaturach.Od czasu konstrukcji pierwszego elektromagnesu urządzenia te stały się bardzo popularne i są często wykorzystywane w konstrukcji różnych urządzeń. Występują m.in. w prądnicach czyli urządzeniach generujących prąd elektryczny , transformatorach, silnikach elektrycznych i miernikach elektrycznych. Każdy z nas przeważnie nie zdając sobie z tego sprawy codziennie korzysta z pracy urządzeń, które bazują na elektromagnesach. Chodzi tutaj np. o słuchawki telefoniczne, dyski komputerowe czy głowice magnetofonów czy odbiorniki telewizyjne. W tych ostatnich elektromagnesy powodują odchylanie wiązek elektronów padających na ekran telewizora i tworzących obraz. Natomiast pod wpływem elektromagnesu w słuchawce telefonicznej w ruch wprawiana jest membrana i dochodzi do generacji słyszanego dźwięku.Również wszelkiego rodzaju bezpieczniki w domowych instalacjach opierają się na elektromagnesach. Działają w ten sposób, że gdy przepływający prąd osiągnie zbyt dużą wartość to wygenerowane pole magnetyczne powoduje przerwanie jego dopływu.Elektromagnesy występują również w elektrycznych dzwonkach oraz mechanizmach do automatycznego otwierania i zamykania drzwi czy bram. Podczas gdy prąd elektryczny zaczyna dopływać do dzwonka elektrycznego wtedy pod wpływem elektromagnesu następuje odchylenie młoteczka w kierunku dzwonka. Z kolei powoduje to przerwanie obwodu i pole elektromagnesu przestaje działać na młoteczek. Dzięki temu może powrócić do pozycji wyjściowej. To z kolei znowu powoduje zamknięcie obwodu i sytuacja będzie się powtarzać tak długo jak długo będzie płynął prąd.W przemyśle elektromagnesy wykorzystywane są w dźwigach elektromagnetycznych. W hutach służą one do przenoszenia żelaznego złomu, a w stoczniach jako środek transportu stalowych blach. Znalazły również zastosowanie w składach złomu. Wszędzie działają tak samo, czyli dopóki w obwodzie płynie prąd dopóty żelazny złom jest utrzymywany przez dźwig. Gdy prąd zostanie wyłączony ładunek odpada od dźwigu.Kolejne pole gdzie znalazły zastosowanie elektromagnesy to medycyna. Dzięki elektromagnesom można usuwać z oczu pacjentów ciała obce w postaci opiłków z żelaza jak również różnych żelaznych przedmiotów z przewodu pokarmowego. Zabiegi takie wykonywane są z użyciem specjalistycznych sond, dzięki temu można uniknąć zabiegu operacyjnego.Innym sposobem wykorzystania elektromagnesów w medycynie jest ich udział w konstrukcji tomografów komputerowych. Są to urządzenia pozwalające na bezinwazyjne uzyskanie obrazów tkanek i narządów. Zjawiskiem, na którym opiera się działanie tomografów jest magnetyczny rezonans jądrowy. W trakcie badania pacjent umieszczany jest w cewce z nadprzewodnika. Następnym krokiem jest włączenie silnego pola magnetycznego. Do fragmentu ciała wysyłane są fale radiowe. Badany obszar reaguje przez wytwarzanie przez jądra atomów słabych fal elektromagnetycznych. Są one zbierane przez detektor i następnie analizowane. W ten sposób uzyskuje się obrazy badanych narządów.Również akceleratory, czyli urządzenia do akceleracji cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym wykorzystują elektromagnesy. Używane tam elektromagnesy mają potężne rozmiary.