Vsebina
Povečanje učinkovitosti magnetov, ne glede na to, ali gre za umetne superprevodne magnete ali kovine železa, je mogoče doseči s spreminjanjem temperature materiala ali naprave. Razumevanje mehanike pretoka elektronov in elektromagnetne interakcije omogoča znanstvenikom in inženirjem ustvarjanje teh močnih magnetov. Brez zmožnosti izboljšanja magnetnih polj z zniževanjem temperature bi bili koristni magneti z visoko močjo, kot so tisti, ki se uporabljajo v MRI strojih, izven dosega.
Trenutni
Parameter, ki opisuje gibljiv naboj, se imenuje trenutni. Magnetno polje nastane, ko se tok giblje skozi material. Povečanje toka ustvari močnejše magnetno polje. Pri večini materialov je nabit delček v gibanju elektron. V primeru nekaterih magnetov, kot so trajni magneti, so ti premiki zelo majhni in se pojavljajo znotraj atomov materiala. Pri elektromagnetih se gibanje pojavi, ko elektroni potujejo skozi žično tuljavo.
Povečanje toka
Povečanje naboja delca ali hitrosti, s katero se giblje, poveča tok. Za povečanje ali zmanjšanje naboja elektronov ni mogoče storiti veliko - njegova vrednost je konstantna. Kar pa lahko storimo, je povečanje hitrosti, s katero potuje elektron, in to lahko dosežemo z znižanjem upora.
Odpornost
Odpor, tako kot beseda nakazuje, ovira pretok toka. Vsak material ima svojo vrednost upora. Na primer, baker se uporablja za električno ožičenje, ker ima zelo nizko odpornost, medtem ko ima blok iz lesa zelo veliko odpornost in naredi slab prevodnik. Najlažji način za odpornost materiala je sprememba njegove temperature.
Temperatura
Odpornost je neposredno odvisna od temperature - nižja je temperatura materiala, nižja je odpornost. Ta učinek poveča tok in s tem jakost magnetnega polja. Znižanje temperature prevodnih materialov je najlažji in najučinkovitejši način za izdelavo močnih magnetov, ki se uporabljajo danes.
Superprevodniki
Nekateri materiali imajo temperature, pri katerih upor pade skoraj do ničle. Zaradi tega je tok skoraj sorazmeren napetosti in ustvarja zelo močna magnetna polja. Ti materiali so znani kot superprevodniki. Po podatkih Physics for Scientist and Engineers je znani seznam teh materialov na tisoče. Na podlagi tega načela Laboratorij za visoko magnetno polje na univerzi Radboud v Nijmegenu na Nizozemskem upravlja magnet, ki je tako močan, da se običajno nemagnetni predmeti, kot je žaba, levitirajo v magnetnem polju.