電磁鐵在生活中還是比較常見(jiàn)的一種裝置,大多數(shù)朋友應(yīng)該對(duì)見(jiàn)過(guò)電磁鐵。為繼續(xù)增進(jìn)大家對(duì)電磁鐵的認(rèn)識(shí),,本文將對(duì)電磁鐵原理,,以及電磁鐵的制作原理予以介紹,。如果你對(duì)電磁鐵具有興趣,不妨和小編一起來(lái)繼續(xù)往下閱讀哦,。
一,、電磁鐵原理
電磁鐵是通電產(chǎn)生電磁的一種裝置。在鐵芯的外部纏繞與其功率相匹配的導(dǎo)電繞組,,這種通有電流的線圈像磁鐵一樣具有磁性,,它也叫做電磁鐵(electromagnet)。我們通常把它制成條形或蹄形狀,,以使鐵芯更加容易磁化,。另外,為了使電磁鐵斷電立即消磁,,我們往往采用消磁較快的軟鐵或硅鋼材料來(lái)制做,。這樣的電磁鐵在通電時(shí)有磁性,斷電后磁就隨之消失,。電磁鐵在我們的日常生活中有著極其廣泛的應(yīng)用,,由于它的發(fā)明也使發(fā)電機(jī)的功率得到了很大的提高。
當(dāng)在通電螺線管內(nèi)部插入鐵芯后,,鐵芯被通電螺線管的磁場(chǎng)磁化,。磁化后的鐵芯也變成了一個(gè)磁體,這樣由于兩個(gè)磁場(chǎng)互相疊加,,從而使螺線管的磁性大大增強(qiáng),。為了使電磁鐵的磁性更強(qiáng),通常將鐵芯制成蹄形,。但要注意蹄形鐵芯上線圈的繞向相反,,一邊順時(shí)針,另一邊必須逆時(shí)針,。如果繞向相同,,兩線圈對(duì)鐵芯的磁化作用將相互抵消,使鐵芯不顯磁性,。另外,,電磁鐵的鐵芯用軟鐵制做,,而不能用鋼制做,。否則鋼一旦被磁化后,將長(zhǎng)期保持磁性而不能退磁,,則其磁性的強(qiáng)弱就不能用電流的大小來(lái)控制,,而失去電磁鐵應(yīng)有的優(yōu)點(diǎn)。
電磁鐵是可以通電流來(lái)產(chǎn)生磁力的器件,屬非永久磁鐵,,可以很容易地將其磁性啟動(dòng)或是消除,。例如:大型起重機(jī)利用電磁鐵將廢棄車(chē)輛抬起。
當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí),,會(huì)在導(dǎo)線的周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng),。應(yīng)用這性質(zhì),將電流通過(guò)螺線管時(shí),,則會(huì)在螺線管之內(nèi)制成均勻磁場(chǎng),。假設(shè)在螺線管的中心置入鐵磁性物質(zhì),則此鐵磁性物質(zhì)會(huì)被磁化,,而且會(huì)大大增強(qiáng)磁場(chǎng),。
一般而言,電磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與電流大小,、線圈圈數(shù)及中心的鐵磁體有關(guān),。在設(shè)計(jì)電磁鐵時(shí),會(huì)注重線圈的分布和鐵磁體的選擇,,并利用電流大小來(lái)控制磁場(chǎng),。由于線圈的材料具有電阻,這限制了電磁鐵所能產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小,,但隨著超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用,,將有機(jī)會(huì)超越現(xiàn)有的限制。
二,、電磁鐵制作原理
1.圓形線圈通往電流形成的磁場(chǎng)
?。?)線圈中心處的磁場(chǎng)方向可將線圈上某一小段導(dǎo)線視為直線,由安培右手定則判定之,。
?。?)通有電流的圓形線圈上每一小段電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng),在線圈內(nèi)都指向同一方向,,故線圈內(nèi)的磁場(chǎng)較直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度大,。
(3)圓形導(dǎo)線通入電流時(shí),,線圈外的磁場(chǎng)因各小段電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向不一致,, 因此產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)較圈內(nèi)磁場(chǎng)弱。
?。?)圓形線圈的電流愈大,,半徑愈小,則線圈中心處的磁場(chǎng)強(qiáng)度即愈大,。
?。?)圓形線圈和圓盤(pán)形薄磁鐵的磁力線形狀相似,。
2.螺線形線圈電流的磁場(chǎng)
(1)用一條長(zhǎng)導(dǎo)線繞成螺線形的長(zhǎng)線圈,,相當(dāng)于由很多個(gè)圓形線圈所串聯(lián)而成,,每一圓形導(dǎo)線在中心處所建立的磁場(chǎng)均為同向,可以增強(qiáng)效應(yīng),,故線圈中心處的磁場(chǎng)較單匝圓形線圈為強(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外,。
(3)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,。
(4)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)線圈的圈數(shù)成正比,。
3.螺線形線圈電流內(nèi)磁場(chǎng)方向的右手螺旋定則(安培定理):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內(nèi)磁力線方向,。
以上便是此次小編帶來(lái)的電磁鐵相關(guān)內(nèi)容,,通過(guò)本文,希望大家對(duì)電磁鐵具備一定的了解,。如果你喜歡本文,,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容,。最后,,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!
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