כיצד הצבת מגנט קרוב לסוללה משפיעה על הסוללה?

מדוע אנשים דואגים לעתים קרובות ממגנטים ליד סוללות

אנשים רבים תוהים האם מגנט הממוקם קרוב לסוללה עלול לגרום לה להתרוקן, להיחלש או להתחמם יתר על המידה. דאגה זו נפוצה מכיוון שמכשירים מודרניים, כגון טלפונים, שעונים, רמקולים, פנסי אופניים וכלים חשמליים, מכילים לרוב גם מגנטים וגם סוללות בקרבת מקום. הבנת אופן האינטראקציה שלהם יכולה לסייע במניעת הנחות שגויות ולשפר את המודעות לבטיחות.
ברוב המקרים היומיומיים, מגנטים אינם מפריעים לכימיה של הסוללה או גורמים לתגובות מזיקות, אך מצבים פיזיים מסוימים עדיין יכולים לדרוש תשומת לב.

ניתן להניח סוללות ומגנטים אחד ליד השני מבלי להשפיע זה על זה.

הצהרה זו נכונה כמעט לכל מצבי הבית והתעשייה הנפוצים. סוללות פועלות באמצעות תגובות כימיות פנימיות, בעוד שמגנטים משפיעים דרך שדות מגנטיים חיצוניים. שני המנגנונים הללו רק לעתים רחוקות חופפים באופן שגורם להפרעה. מסיבה זו, הצבת מגנט ליד תאי מטבע ליתיום או סוללות טלפון אינה גורמת לאובדן מטען או נזק.

מכיוון שהסוללה היא מכשיר הממיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית, החלק הפנימי של מעטפת המתכת של הסוללה הוא תמיסת חומצה ומוט פחמן, ובפנים מתרחשת תגובה כימית. המגנטיםהם בדרך כלל סגסוגות המכילות ברזל, קובלט וניקל, והאטומים בהן מסודרים בכיוון, וכיווני המומנטים המגנטיים הקטנים זהים, ומראים מגנטיות ברורה יחסית בסך הכל. המגנטיות של המגנט אינה משפיעה על התגובה הכימית בתוך הסוללה, וגם התגובה הכימית בתוך הסוללה והטעינה במרחק הקוטב שנקבע לא ישפיעו על המגנט.

הסבר זה מדגיש את העיקרון המדעי המרכזי: הכימיה בתוך סוללה והפיזיקה של מגנטיות הם תהליכים עצמאיים. מגנט קבוע לא ישבש את התגובות האלקטרוכימיות הפנימיות של הסוללה, והשדות החשמליים החלשים בתוך הסוללה פשוט לא יכולים לסדר מחדש את היישור המגנטי של מגנט.
בגלל זה אפילו חזקמגנטים של ניאודימיום, כמו אלה המשמשים בכלים וציוד תעשייתי, בדרך כלל אינם משפיעים על הביצועים של סוללות צרכניות או תעשייתיות סטנדרטיות.

כמובן, אם סוללת השעון שלך מכילה ברזל, ככלל אצבע, הסוֹלְלָה יאסוף סביב כל מגנטים (אם הסוללה חשופה למגנטים). סוללות עלולות להתרוקן עקב מגע אחת עם השנייה, לא בגלל המגנטים שהן יושבות עליהם.

הכל מסתכם במשיכה פיזית פשוטה, לא איזו השפעה כימית או מגנטית מורכבת. מה שקורה הוא זה: מגנט חזק יכול למשוך סוללות רופפות יחד. אם הם מחברים מתכת-על-מתכת, המסופים החיוביים והשליליים שלהם יכולים לגעת. זה יוצר קצר חשמלי, המאפשר לכוח להתרוקן במהירות. המגנט אינו "שואב" באופן מסתורי אנרגיה מהסוללה; זה רק יוצר את התנאים לפריקה בשוגג.
התיקון הוא פשוט. אחסן תמיד תאי כפתור קטנים או סוללות רזרביות בצורה שתמנע מהטרקים שלהם לגעת. מעט סרט, האריזה המקורית או תאים נפרדים במארז אחסון ימנעו סוג זה של ניקוז חשמל לא רצוי.

הבנת הקשר בין מגנטיות לחשמל

מגנטים וחשמל מחוברים באמצעות פיזיקה בסיסית, אבל התנאים הדרושים לאחד כדי להשפיע על השני הם ספציפיים. סוללות שיושבות בשקט ליד מגנט קבוע אינן עומדות בתנאים אלו. רק שדות מגנטיים משתנים, חוטים מפותלים או מוליכים נעים יוצרים אינטראקציה משמעותית.

לפי חוק אמפר, חשמל ומגנטיות קשורים קשר הדוק: זהו חוק הפיזיקה המתאר כיצד נוצר אלקטרומגנט על ידי העברת זרם חשמלי דרך חוט אחר ליצירת שדה חשמלי. אפשר גם הפוך. שדות מגנטיים יכולים גם לגרום לזרם באמצעות אינדוקציה שיכול לרוקן את הסוללה של כל מכשיר אלקטרוני.

חוק אמפר מסביר בצורה נכונה מדוע מנועים חשמליים, שנאים וגנרטורים פועלים. עם זאת, מצבים אלה כוללים סלילי תיל, זרמי חילופין או שדות מגנטיים נעים, שאף אחד מהם אינו מתרחש בסוללה נייחת סטנדרטית.
לכן, בעוד שהעקרונות מדויקים מבחינה מדעית, הם אינם חלים על מצבים נפוצים שבהם מגנט קבוע פשוט יושב ליד סוללה.

אבל בעוד שכל זרם יכול לייצר שדה מגנטי, לפי חוק פאראדיי, רק שינוי בכוח המגנטי, המכונה גם "שטף", יכול לייצר זרם.

זו הבהרה חשובה. מגנט סטטי אינו מייצר שטף משתנה, ולכן אינו יכול להשרות זרם בסוללה. רק כאשר השדה המגנטי משתנה במהירות, כמו במכונות מסתובבות, עשויה להתרחש אינדוקציה. בשימוש יומיומי, השדה המגנטי ממגנט קבוע אינו דינמי מספיק כדי ליצור אפקט חשמלי מדיד בסוללה.
השדה המגנטי הסטטי יכול לגרום לסוללה להתרוקן רק לשנייה, וזה לא מספיק כדי לגרום להשפעה ניכרת על הסוללה.

גם אם יתרחש שינוי שטף רגעי כאשר המגנט זז, כל זרם המושרה יהיה קטן ורגעי במיוחד, הרבה מתחת לרמה הנדרשת כדי להשפיע על קיבולת הסוללה או על בריאותו.

עצות בטיחות מעשיות לשימוש במגנטים ליד סוללות

למרות שמגנטים אינם פוגעים בסוללות באופן כימי, שיטות טיפול טובות מבטיחות בטיחות:

הימנע מלאפשר למגנט למשוך מספר סוללות יחד, מה שעלול לגרום לקצר חשמלי.

הרחק מגנטים חזקים מאוד מחיישנים אלקטרוניים שבירים או מצפנים.

אין לאחסן מגנטים ניאודימיום רבי עוצמה רופפים באותה קופסה כמו סוללות לא מוגנות.

בדוק אם יש שקעים בסוללות אם הם נמשכו בטעות למגנט חזק.

הנחיות אלו מתמקדות במניעת סיכונים מכניים, לא כימיים.

ליתר ביטחון, מומלץ לאחסן את השניים בנפרד.

זוהי עצה מוצקה, במיוחד עבור מגנטים נדירים-חזקים של כדור הארץ. שמירה על מגנטים וסוללות בנפרד מפחיתה את הסיכוי לנזק פיזי, פריקה בשוגג או בעיות הנגרמות כתוצאה מהצמדת סוללות.

מַסְקָנָה

השורה התחתונה היא שניתן להשתמש במגנטים ובסוללות יחד בבטחה. מאחר שתפקידי הליבה שלהם, התגובה הכימית הפנימית של הסוללה והשדה היציב של המגנט, פועלים באופן עצמאי, הם אינם משבשים זה את זה. אם אתה מאחסן אותם בצורה נבונה ויש לך הבנה בסיסית של אופן פעולת הסוללות, אתה יכול להשתמש בשניהם ללא הפתעות.