�磁鐵是一�(gè)帶有鐵芯的螺線管。它�(nèi)部帶有鐵心的、利用通有電流的線�,根�(jù)電磁感應(yīng)原理,使其像磁鐵一樣具有磁性的裝置。在日常生活中有著極其廣泛的�(yīng)��
電磁鐵內(nèi)部帶有鐵心的、利用通有電流的線圈使其像磁鐵一樣具有磁性的裝置叫做電磁�,通常制成條形或蹄�。鐵心要用容易磁化,又容易消失磁性的軟鐵或硅鋼來(lái)制做。這樣的電磁鐵在通電�(shí)有磁�,斷電后就隨之消失。電磁鐵是電流磁效應(yīng)(電生磁)的一�(gè)�(yīng)�,與生活�(lián)系緊密,如電磁繼電器、電磁起重機(jī)、磁懸浮列車��
1822�,法�(guó)物理�(xué)家阿拉戈和呂薩克�(fā)�(xiàn),當(dāng)電流通過其中有鐵塊的繞線�(shí),它能使繞線中的鐵塊磁化。這實(shí)際上是電磁鐵原理的最初發(fā)�(xiàn)�
1823�,斯特金也做了一次類似的�(shí)�(yàn):他在一根并非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線,當(dāng)銅線與伏打電池接通時(shí),繞在U型鐵棒上的銅線圈即產(chǎn)生了密集的磁�(chǎng),這樣就使U型鐵棒變成了一塊“電磁鐵”。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能大放多�,它能吸起比它重20倍的鐵塊,而當(dāng)電源切斷后,U型鐵棒就什么鐵塊也吸不�,重新成為一根普通的鐵棒。斯特金的電磁鐵�(fā)�,使人們看到了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的光明前景,這一�(fā)明很快在英國(guó)、美�(guó)以及西歐一些沿海國(guó)家傳播開�(lái)�
1829�,美�(guó)電學(xué)家亨利對(duì)斯特金電磁鐵裝置�(jìn)行了一些革新,臨朐昌盛磁電絕緣�(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)�,因此不�?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線過分靠近而短�。由于導(dǎo)線有了絕緣層,就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起,由于線圈越密�,產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越�(qiáng),這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能��
到了1831�,亨利試制出了一塊更新的電磁鐵,雖然它的體積并不�,但它能吸起1噸重的鐵��
1.圓形線圈通往電流形成的磁�(chǎng)�
?�?)線圈中心處的磁�(chǎng)方向可將線圈上某一小段�(dǎo)線視為直線,由安培右手定則判定之�
�2)通有電流的圓形線圈上每一小段電流所�(chǎn)生的磁場(chǎng),在線圈�(nèi)都指向同一方向,故線圈�(nèi)的磁�(chǎng)較直�(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)�(qiáng)度大�
?�?)圓形導(dǎo)線通入電流�(shí),線圈外的磁�(chǎng)因各小段電流�(chǎn)生磁�(chǎng)的方向不一致, 因此�(chǎn)生的合成磁場(chǎng)較圈�(nèi)磁場(chǎng)��
?�?)圓形線圈的電流愈大,半徑愈�,則線圈中心處的磁場(chǎng)�(qiáng)度即愈大�
?�?)圓形線圈和圓盤形薄磁鐵的磁力線形狀相似�
2.螺線形線圈電流的磁場(chǎng)�
?�?)用一條長(zhǎng)�(dǎo)線繞成螺線形的長(zhǎng)線圈,相�(dāng)於由很多�(gè)圓形線圈所串聯(lián)而成,每一圓形�(dǎo)線在中心處所建立的磁�(chǎng)均為同向,可以增�(qiáng)效應(yīng),故線圈中心處的磁場(chǎng)較單匝圓形線圈為�(qiáng)�
�2)線圈內(nèi)部磁力線形成方向相同的直線,在線圈約兩端磁力線則漸彎曲向��
?�?)螺線形線圈的磁力線特性與棒形磁鐵的磁力線相似,線圈內(nèi)的磁力線與線圈外方向恰相反�
?�?)線圈內(nèi)磁場(chǎng)的強(qiáng)度與線圈上的電流及單位長(zhǎng)度內(nèi)線圈的圈�(shù)成正��
3.螺線形線圈電流內(nèi)磁場(chǎng)方向的右手定則:
以右手掌握住線圈,四指指向電流方向,大拇指所指的方向即為線圈�(nèi)磁力線方��
電磁鐵可以分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩大類型� 如果按照用途來(lái)劃分電磁鐵,主要可分成以下五種� 1.牽引電磁鐵:主要用來(lái)牽引�(jī)械裝�、開啟或�(guān)閉各種閥門,以�(zhí)行自�(dòng)控制任務(wù)� 2.起重電磁鐵:用作起重裝置�(lái)吊運(yùn)鋼錠、鋼材、鐵砂等鐵磁性材�� 3.制動(dòng)電磁鐵:主要用于�(duì)電動(dòng)�(jī)�(jìn)行制�(dòng)以達(dá)到準(zhǔn)確停車的目的� 4.自動(dòng)電器的電磁系�(tǒng):如電磁繼電器和接觸器的電磁系統(tǒng)、自�(dòng)開關(guān)的電磁脫扣器及操作電磁鐵�� 5.其他用途的電磁鐵:如磨床的電磁吸盤以及電磁振動(dòng)器等�
磁極的方向可以改變:磁極可以由改變電流的方向�(lái)控制�
磁性的有無(wú)可以控制:電磁鐵磁性的有無(wú)可以用�、斷電流控制�
磁性的�(qiáng)弱可以改變:磁性的大小可以用電流的�(qiáng)弱或線圈的匝�(shù)�(lái)控制,也可改變電阻控制電流大小來(lái)控制磁性大��
�1)將軟鐵棒插入一螺線形線圈內(nèi)�,則�(dāng)線圈通有電流�(shí),線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)使軟鐵棒磁化成暫�(shí)磁鐵,但電流切斷�(shí),則線圈及軟鐵棒的磁性隨著消�� ?�?)軟鐵棒磁化后所生成的磁�(chǎng),加上原有線圈內(nèi)的磁�(chǎng),使得總磁場(chǎng)�(qiáng)度大為增�(qiáng),故電磁鐵的磁力大于天然磁鐵� �3)螺線形線圈的電流愈�,線圈圈�(shù)愈多,電磁鐵的磁�(chǎng)愈強(qiáng)�
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