کاربرد آهنربای الکتریکی در درمان ترکیب علم و تکنولوژی

آهنرباهای الکتریکی، ابزاری هیجان‌انگیز و پویا در دنیای پزشکی و درمان هستند که با توجه به ویژگی‌های الکتریکی و مغناطیسی خود، توانمندی بسیار بالایی در درمان مغناطیسی یا مگنت تراپی دردها و بیماری‌ها و حفظ سلامتی افراد دارند. این ابزارهای فوق‌العاده از اصطلاحاتی چون تراپی مغناطیسی و آهنربا تا حدودی متفاوت بهره می‌برند.

آهنرباهای الکتریکی در اصل از موادی تشکیل شده‌اند که توانایی هدایت جریان الکتریکی و ایجاد میدان‌های مغناطیسی را دارند. این ویژگی‌ها این ابزارها را قادر به تأثیر گذاری به صورت مستقیم بر اجزای مختلف بدن می‌سازد. از جمله اهداف اصلی استفاده از آهنرباهای الکتریکی می‌توان به کاهش دردها، افزایش گردش خون، تسکین از التهابات و بهبود فرآیندهای زیستی اشاره کرد.

آثار این نوع آهنربا در درمان بیماری‌ها و نقش آنها در بهبود وضعیت بیماران از جوانب مختلف، موضوعی پژوهشی جذاب و پیچیده است. برخی از تحقیقات نشان داده‌اند که استفاده موثر و هوشمندانه از آهنرباهای الکتریکی می‌تواند در درمان مشکلات عضلانی و اسکلتی، کاهش دردها، و بهبود عملکرد عصبی مؤثر باشد. در این مقدمه، به بررسی تأثیرات مثبت آهنرباهای الکتریکی بر روی درمان بیماری‌ها، همچنین نحوه عملکرد این ابزارهای الکتریکی در کمک به بهبود سلامتی افراد می‌پردازیم.

آهنربای الکتریکی

آهنربای دائمی با کیفیت بالا کاربردهای بسیار زیاد و مهمی در علم و انقلاب تکنولوژیک، مثلا در اسباب‌های اندازه گیری الکتریکی دارند. ولی میدانهایی که توسط آنها ایجاد می‌شود خیلی قوی نیست، اگر چه آلیاژهای مخصوصی که اخیرا بدست آمده‌اند داشتن آهنربای دائمی قوی که خواص مغناطیسی خود را برای مدت مدیدی حفظ کنند امکان پذیر ساخته است.

از جمله این آلیاژها، مثلا فولاد-کبالت است که شامل حدود 50% آهن، 30% کبالت و مخلوط‌هایی از تنگستن، کروم و کربن است.
عیب دیگر آهنربای دائمی این است که القای مغناطیسی آنها نمی‌تواند به سرعت تغییر کنند.  از این نظر، سیملوله‌های حامل جریان (آهنرباهای الکتریکی) بسیار مناسبند.

زیرا با تغییر جریان در سیم پیچ سیملوله می‌توان میدان آنها را به آسانی تغییر داد. با قرار دادن هسته آهنی داخل سیملوله، میدان آن را می‌توان صدها هزار بار افزایش داد. بیشتر آهنرباهای الکتریکی که در مهندسی بکار می‌روند چنین ساختمانی دارند.

ساخت آهنربای الکتریکی ساده

آهنربای الکتریکی ساده را می‌توان در منزل ساخت. کافی است که چندین دور سیم عایق شده‌ای را بر یک میله آهنی (پیچ یا میخ، بپیچانیم و دو انتهای سیم را به یک منبع dc نظیر انبار، یا پیل گالوانی وصل کنیم. بهتر است آهن ابتدا تابکاری شود، یعنی، تا دمای سرخ شدن داغ شود.

مثلا در کوره گرم و سپس به آرامی سرد شود. سیم پیچ باید توسط رئوستایی با مقاومت 1W تا 20W به باتری وصل شود، بطوری که جریان مصرف شده از باتری خیلی شدید نباشد.  گاهی آهنرباهای الکتریکی شکل نعل اسب را دارند که برای نگه داشتن بار بسیار مناسبترند.

ساختار آهنربای الکتریکی

میدان پیچه با هسته آهنی بسیار قویتر از پیچه بدون هسته است، زیرا آهن درون پیچه شدیدا مغناطیده و میدان آن بر میدان پیچه منطبق است. ولی، هسته‌هایی آهنی که در آهنرباهای الکتریکی برای تقویت میدان بکار می‌روند، فقط تا حدود معینی مقرون به مساحت‌اند.

در واقع، میدان آهنرباهای الکتریکی عبارت است از برهمنهی میدان حاصل از سیم ‌پیچ حامل جریان و میدان هسته مغناطیده، برای جریانهای ضعیف، میدان دوم به مراتب قویتر از میدان اولی است. وقتی که میدان در سیم پیچ افزایش می‌یابد، ابتدا این دو میدان به یک میزان معینی متناسب با جریان افزایش می‌یابند، بطوری که نقش هسته تعیین کننده می‌ماند

. ولی، با افزایش بیشتر جریانی که از سیم پیچ می‌گذرد، مغناطش آهن کند می‌شود و آهن به حالت اشباع مغناطیسی نزدیک می‌شود. وقتی که عملا تمام جریانهای مولکولی موازی شدند، افزایش بیشتر جریانی که از سیم ‌پیچ می‌گذرد نمی‌تواند چیزی بر مغناطش آهن اضافه کند، در حالی که میدان سیم‌ پیچ به زیاد شدن متناسب با جریان ادامه می‌دهد.

هرگاه جریان شدید از سیم‌ پیچ (برای دقت بیشتر، در لحظه‌ای که تعداد آمپر ـ دورها در متر به 106 نزدیک می‌شود.) بگذارند، میدان حاصل از سیم ‌پیچ بسیار قویتر از میدان هسته آهنی اشباع شده می‌شود. بطوری که هسته عملا بی‌فایده می‌شود و فقط ساختمان آهنربای الکتریکی را پیچیده می‌کند. به این دلیل، آهنرباهای الکتریکی، پر قدرت بدون هسته آهنی ساخته می‌شوند.

آهنربای الکتریکی پر قدرت

تهیه آهنرباهای الکتریکی پرقدرت مسأله انقلاب تکنولوژیک بسیار پیچیده‌ای است. در واقع، برای اینکه بتوانیم جریانهای بزرگی را بکار بریم، سیم‌پیچها باید از سیم کلفتی ساخته شوند. در غیر این صورت، سیم‌ پیچ شدیدا گرم و حتی گداخته می‌شود. گاهی بجای سیم از لوله‌های مسی استفاده می‌شود، که در آن جریان نیرومند آب برای خنک کردن سریع دیواره‌های لوله که جریان از آن می‌گذرد گردش می‌کند.

ولی با سیم ‌پیچی که از سیم کلفت یا لوله ساخته شده است داشتن تعداد زیادی دور در واحد طول ناممکن است. از طرف دیگر، استفاده از سیم نازک تعداد دورهای زیادی را در واحد متر ممکن می‌سازد، نمی‌گذارد تا جریانهای زیاد را بکار بریم. پیشرفت زیادی را در ایجاد میدانهای مغناطیسی بدست آمده به بهره گیری از ابررسانا‌ها در سیم پیچ‌های مغناطیسها مربوط می‌شود، که بکار بردن جریانهای شدید را مقدور می‌سازد.

آهنربا های دائمی در مقایسه با آهنرباهای الکتریکی

تکنیک کاپیتزا

کاپیتزا (P.L. kapitza) فیزیکدان شوروی سابق راه هوشمندانه‌ای را برای بیرون آمدن از این وضع پیشنهاد کرد. او جریانهای عظیم 104 آمپر را برای مدت بسیار کوتاهی حدود 0.01 s از سیملوله‌ای گذرانید. در این مدت، سیم ‌پیچ سیملوله خیلی شدید گرم نشد، در حالی که میدانهای مغناطیسی کوتاه مدت شدیدی بدست آمده بودند.

البته او وسایل خاصی را ترتیب داد که برای ثبت نتایج آزمایشهایی که در آنها اثر میدان مغناطیسی پرقدرت حاصل در سیملوله برای اجسام گوناگون مورد بررسی قرار می‌گرفتند. در اغلب کاربردهای فنی، تعداد آمپر ـ دورها در سیم ‌پیچهای آهنرباهای الکتریکی میدانهای نسبتا شدید می‌توان بدست آورد (با القای چند تسلا).

کاربرد آهنربای الکتریکی

نیروی آهنربایی :

نیرویی که در آهنربایی با آن اجسام آهنی را جذب می‌کند با افزایش فاصله بین آهنربا و آهن به تندی کاهش می‌یابد. به این دلیل، نیروی بالا برنده آهنربای الکتریکی، معمولا با نیرویی معین می‌شود که بر آهن واقع در مجاورت بلافصله خود وارد می‌کند. به عبارت دیگر، نیروی بالابرنده یک آهنربا مساوی نیرویی است که برای جدا کردن آن تکه تمیزی از آهن صاف که جذب آن شده لازم است.

آهنربای دائمی

آهنربای دائم به اختصار PM1 خوانده می‌شود و قطعه‌ای از فولاد سخت و یا دیگر مواد مغناطیسی که تحت اثر میدانهای شدید، مغناطیس شده و این اثر را برای مدت طولانی در خود حفظ می‌کنند. اثر آهنربایی اولین بار، روی قطعه‌هایی از سنگ معدن آهن، به نام آهنربای طبیعی یا معدنی در طبیعت مشاهده شد و دیدند که قطعات آهن را به خود جذب می‌کند.

بعدا دریافتند که چنانچه قطعه درازی از این سنگ آهن مغناطیسی معدن را، بطور معلق در هوا نگهدارند این قطعه دراز خود را در امتدادی قرار می‌دهد که یک انتهایش به طرف قطب شمال زمین قرار دارد و این انتهای میله آهن مغناطیس دار را قطب شمال و سر دیگر آن را قطب جنوب نامیدند. چنین قطعه سنگ معدن آهن، آهنربای میله‌ای نامیده شد.

نظریه اول آهنربایی

هر آهنربا از تعدادی ذره آهنربایی تشکیل شده است. وقتی یک قطعه آهن، آهنربا نیست، ذرات آهنربایی بطور پراکنده و دلخواه داخل آن قرار دارند و وقتی ذرات داخل آهن در امتدادی منظم قرار گیرند، اثرات مغناطیسی آنها باهم جمع شده و آن آهن، آهنربا می‌شود.

نظریه دوم آهنربایی

خاصیت آهنربایی به الکترونها وابسته است. الکترون دارای یک نیروی دوار در اطراف خود می‌باشد و وقتی مدارهای الکترونها در امتداد میله آهن طوری قرار گیرند که دایره‌های نیرو با یکدیگر جمع شوند، میله آهنی، آهنربا می‌شود.

در طبیعت از نقطه نظر تغییرات چگالی فلوی مغناطیسی (B) بر حسب جریان (I) می‌توان مواد را به دو دسته تقسیم نمود:

1. مواد غیر مغناطیسی: از این مواد می‌توان پلاستیک و میکا و عایقهای جریان الکتریکی را نام برد. در این مواد، نفوذ پذیری مغناطیسی عددی ثابت است و مقدار آن را µ˚= 4π×10-7 فرض می‌کنیم.

2. مواد مغناطیسی: مواد مغناطیسی که به مواد فرومغناطیسی نیز معروفند جزء گروه آهن به شمار می‌روند. در این مواد با جریان مفروض I چگالی شار (B) افزونتری نسبت به فضای آزاد شکل می‌گیرد و منحنی B-I این مواد غیر خطی است.

مواد مغناطیسی خود به دو گروه تقسیم بندی می‌شوند:

• مواد فرومغناطیسی نرم: که آنها خطی کردن تغییرات B بر حسب I (منحنی B-I) امکان پذیر است، از تقریب خوبی برخوردار می‌باشد و در این مواد، B بخاطر I حاصل می‌شود.

• مواد فرومغناطیسی سخت: که از اینگونه مواد برای ساخت مغناطیس دائم استفاده می‌شود. در این مواد B بخاطر دو عامل جریان (I) و خاصیت مغناطیس شوندگی ماده (M) بروز می کند. این مواد در اثر میدانهای شدید، مغناطیس شده و این اثر را تا مدت طولانی خود حفظ می‌کنند.

مواد مغناطیسی برای مقاصد خاص نیز ساخته می‌شوند، بطوری که طی سی سال گذشته چند ماده مغناطیسی جدید ساخته شده که مشخصات لازم برای ایجاد یک آهنربای دائم خوب را دارا هستند. آهنربای دائم خوب، از ماده‌ای است که تا حد امکان شار باقیمانده (یا چگالی شار باقیمانده) بزرگی داشته باشند. عمده این مواد فریتها (مواد مغناطیسی سرامیکی) و مواد مغناطیسی خاک کمیاب هستند.

تلفن تماس برای اطلاعات بیشتر با موسسه تجسم خلاق

02188302523

تلگرام و واتساپ

09011594943

انواع آهنربای دائم

سه نوع آهنربای دائم که دارای کاربرد فراوان هستند به شرح زیرند:

آهنربای آلنیکو

آلنیکو از ابتدای نام سه عنصر آلومینیوم، نیکل و کبالت گرفته شده است.  این آلیاژ که عمدتا از فلزات آهن و آلومینیوم و نیکل و کبالت ساخته می‌شود،  قابلیت پذیرش نیروی مغناطیسی بالایی و به منظور ساختن آهنربای دائم بلندگوها و لامپهایی با حوزه مغناطیسی و در سروموتورهای DC2 پیشرفته استفاده می‌شود.

معمولا در آخر اسم “آلنیکو” حرفی اضافه می‌گردد که مشخص کننده قدرت آهنربا است.  فرضا “آلنیکوv” قویترین آهنربای دائم نسبت به “آلنیکوها” است و معمولا آهنربای “آلنیکو” را به صورت طولی مغناطیس می‌کنند و سپس مورد استفاده قرار می‌دهند. منظور از مغناطیس کردن طولی این است که دو قطب S و N در طول جسم قرار می‌گیرند.

آهنربای فریت

این آهنربا را آهنربای سرامیک نیز می‌نامند.  این آهنربای دائم از ترکیب مواد ذوب شده نوعی چینی و پودر ماده مغناطیسی ساخته می‌شود. این آهنربا چون پودر پس ماند مغناطیسی و نیروی خنثی کننده زیادی دارد، آن را به صورت عرضی مغناطیسی می‌کنند.

منظور از مغناطیس کردن عرضی، قرار گرفتن دو قطب S و N در عرض جسم است و چون چگالی شار (B) این آهنربای دائم کم است برای جبران چگالی شار زیاد، آن را دراز می سازند.

چون هزینه ساخت این آهنربا کم بوده و مواد اولیه آن به ارزانی قابل تهیه است، بطور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. نامگذاری آهنربای فریت با توجه به نوع عنصری که در ساخت آهنربا از آن استفاده شده است صورت می‌گیرد. مثل فریت استرونیتام و یا فریت باریم.

آهنربای فریت

آهنربای سارماریوم – کبالت

عنصر اصلی این آهنربای دائم عنصر ساماریوم با علامت اختصاری Sm و عدد اتمی 62 است. چون این آهنربای کمیاب (به دلیل عنصر تشکیل دهنده کمیاب ساماریوم) دارای پس ماند مغناطیسی و خنثی کننده خیلی زیادی است، به همین دلیل می‌تواند شدتی به مراتب بزرگتر از آهنربای دائم معمولی داشته باشد. به عنوان مثال در یک طول و مساحت برابر، چگالی شار (B) این آهنربا دو برابر آهنربای سرامیک است.

هزینه تولید این آهنربا قابل ملاحظه است و به همین دلیل آن را کم قطر می‌سازند. چون شدت مغناطیسی این آهنربا بالا است، لذا از چنین آهنربایی که در ابعاد کوچک و وزن کمتر شدت مغناطیسی خوبی دارد در ساعتهای الکترونیکی و لامپهای ماگنترون و تجهیزات نظامی و سروموتورها هواپیما استفاده می‌کنند. به این ترتیب روز به روز دامنه کاربرد این آهنربا رو به افزایش است.

آهنربای الکتریکی با نیروی بالا برندگی زیاد:

برای بدست آوردن آهنربای الکتریکی با نیروی بالا برنده تا حد امکان زیاد، باید سطح تماس بین قطبهای آهنربا و جسم آهنی جذب شده (معروف به جوشن) را افزایش داد، و سعی کرد تا تمام خطوط میدان مغناطیسی فقط از آهن بگذرد، یعنی تمام فواصل هوا یا شکاف‌های بین جوشن و قطب‌های آهنربا حذف شوند. برای این منظور باید سطوح قوه تغذیه می‌شود می‌تواند باری به جرم 80 تا 100Kg را نگه دارد.

کاربرد آهنرباهای الکتریکی با نیروی بالا برندگی زیاد:

از آهنرباهای با نیروی بالابرهای بزرگ در مهندسی برای مقاصد گوناگونی استفاده می‌شود. مثلا، جرثقیلهایی که با آهنربای الکتریکی کار می‌کنند، در کارخانه‌های استخراج فلز و فلزکاری برای حمل تکه‌های آهن یا ادوات که باید روی آن آشکار شود جذب آهنربای الکتریکی نیرومندی می‌شود.

کافی است که جریان را وصل کنیم تا جسم در هر وضعی بر میز کار ثابت شود، یا جریان را قطع کنیم تا جسم رها شود. برای جدا کردن مواد مغناطیسی از اجسام غیر مغناطیسی، نظیر جداسازی سنگ‌آهن از کلوخ «جداسازی مغناطیسی)، جدا کننده‌های مغناطیسی به کار می‌روند، که در آنها ماده‌ای که باید تصفیه شود از میدان مغناطیسی نیرومند آهنربای الکتریکی می‌گذرند. این میدان تمام ذرات مغناطیسی را از ماده جدا می‌کند.

آهنربای الکتریکی پیشرفته :

اخیرا آهنرباهای الکتریکی پرقدرت با سطوح عظیم قطبها کاربردهای مهمی در ساختمان شتاب دهنده‌ها یافته‌اند،  یعنی وسایلی که در آنها ذرات باردار الکتریکی الکترونها و پروتونها) تا سرعتهای بسیار بالایی که به انرژی 108 تا 109 الکترون ولت مربوطند، شتاب داده می شوند. باریکه هایی از چنین ذرات که با سرعت بسیار زیادی حرکت می‌کنند ابزار عمده ای برای بررسی ساختار اتمی‌اند. آهنرباهایی که در این وسایل به کار می‌روند حجم‌های عظیمی دارند.

آهنرباهای الکتریکی با قطب های مخروط ناقص:

وقتی که لازم باشد میدان مغناطیسی بسیار نیرومندی را فقط در ناحیه کوچکی بدست می‌آوریم، آهنرباهای الکتریکی با قطب‌هایی به شکل مخروط ناقص به کار می‌روند. آن گاه در فضای کوچک بین آنها میدانی با القای مغناطیسی با 5T را می‌توان به آسانی به دست آورد. چنین آهنرباهای الکتریکی‌ای عمدتا در آزمایشگاه‌های فیزیک برای آزمایش‌هایی با میدان مغناطیسی نیرومند به کار می روند.

کاربردهای پزشکی آهنرباهای الکتریکی:

در مگنت تراپی انواع دیگر آهنربای الکتریکی نیز برای مقاصد خاصی طراحی شده اند. مثلا، پزشک‌ها برای خارج کردن براده‌های آهن که تصادفی وارد چشم شده باشند از آهنربای الکتریکی استفاده می‌کنند. برای خارج ساختن سوزن و سایر اشیا تیز فرو رفته در پا و سایر اعضای بدن از آهنرباها استفاده می‌شود.

استفاده از آهنرباها در فناوری‌های پزشکی نیز به فراوانی دیده می شود آهنرباها نقش مهمی در پیشرفت فناوری‌های پزشکی ایفا می‌کنند. دستگاه‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) از آهنرباهای قدرتمند بهره می‌برند تا بتوانند بدن را اسکن کرده و تصاویر دقیقی از اندام‌ها و بافت‌های داخلی تولید کنند. اسکنرهای مگنتوآنسفالوگرافی (MEG) نیز از مغناطیس‌سنج‌ها برای نقشه‌ برداری از فعالیت مغز استفاده می‌کنند، با تشخیص میدان‌های مغناطیسی کوچکی که به وسیله فعالیت الکتریکی در مغز ایجاد می‌شود.

همچنین، مغناطیس درمانی یا درمان میدان مغناطیسی از میدان‌های مغناطیسی برای درمان درد و بهبود سلامتی استفاده می‌کند. با این حال، باید توجه داشت که شواهد علمی در حمایت از بسیاری از ادعاهای مرتبط با سلامتی محدود است.

تأثیرات درمانی مگنت بر سلامت بدن

درمان با مگنت یا مگنت تراپی، با بهبود نفوذپذیری غشای سلولی، متابولیسم سلولی را بهبود می‌بخشد. این روش در بهبود شکستگی‌های استخوان و تسریع درمان زخم‌های باز پوست نقش مؤثری ایفا می‌کند. میدان مغناطیسی نیز موجب کاهش انتقال احساسات دردآور از انتهای عصب به سیستم عصبی مرکزی می‌شود و در نتیجه به تسکین درد کمک می‌کند؛ به عبارت دیگر، به عنوان یک مسکن عمل می‌کند. این فرآیند همچنین منجر به افزایش گردش خون و کاهش میزان فشار بر اسکلتی عضلانی می‌شود.

در حالتی که سیستم ایمنی بدن به تقویت نیاز دارد، درمان با مگنت یا مگنت تراپی نقش اساسی در این زمینه ایفا می‌کند؛ زیرا اثر بازسازی و سم‌زدایی را تقویت می‌کند. به عنوان یک روش جدید و مؤثر، درمان با مگنت یا مگنت تراپی نه تنها در بهبود مشکلات عضلانی و استخوانی کارآمد است، بلکه نقش به‌سزایی در تسریع فرآیند بهبودی برای شکستگی‌ها دارد. این فرآیند نه تنها باعث کاهش درد ناشی از شکستگی می‌شود بلکه به تشکیل استخوان جدید در مدت زمان کوتاهی نیز کمک می‌کند. به همین دلیل، درمان با مگنت به‌عنوان راهکاری مکمل و موثر به منظور درمان شکستگی‌هایی که نیاز به ترمیم و جوش کمتری دارند، توصیه می‌شود.

درست کردن آهنربا با جریان الکتریکی و سیم پیچ

افکار شما را دوست داریم لطفاً در مورد مقاله آهنربای الکتریکی نظر بدهید

برای نظر دادن شما بسیار احترام قائلیم. ما اینجا در موسسه تجسم خلاق دوست داریم نظرات، پیشنهادات، افکار و سوالاتی که در زمینه های درمانی برایتان پیش می آید را بدانیم بدین منظور برای ارتباط بهتر با شما عزیزان به بهترین نظراتی که در این مقاله کامنت گذاری گردد، پک آهنربا مغناطیس درمانی مخصوص آب مغناطیسی به عنوان رسم سپاسگزاری تقدیم شما عزیزان می گردد.

مغناطیس درمانی دکتر آرام

دکتر آرام به دلیل تجربیات مختلفی که در مغناطیس درمانی و طب سوزنی و روشهای طب انرژی داشتند، سبک درمانی جذاب و جالبی را ارائه می کنند که شما می توانید تقریبا بر روی کل سیستم بدن تاثیر بگذارید و از درمانهای مگنت تراپی برای بیماری های فیزیکی و بیماری های ذهنی و روانی استفاده کنید. این سبک درمانی از تجربیات دکتر آرام در این زمینه نشات گرفته شده است.

🔻چگونه می توانم در این دوره شرکت کنم ؟🔺

هیچوقت برای یادگیری دیر نیست در هر کجای این دنیا که هستید و در هر سنی می توانید با کمک دکتر آرام این روش درمانی بسیار مفید را یاد گرفته، شما می توانید درمانگر خود و عزیزانتان شوید و با استفاده از پکیج مغناطیس درمانی به خودتان و عزیزانتان کمک کنید.

در صورت هرگونه سوال می توانید با واحد پشتیبانی ما به صورت تلفنی و تلگرام ارتباط بگیرید. 

واحد پشتیبانی و راه ارتباطی با مرکز تجسم خلاق

۰۲۱۸۸۳۰۲۵۲۳

۰۹۰۱۱۵۹۴۹۴۳

کانال تلگرام مجموعه تجسم خلاق

صفحه اینستاگرام مجموعه تجسم خلاق