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[导读]为继续增进大家对电磁铁的认识,本文将对电磁铁原理,以及电磁铁的制作原理予以介绍。

电磁铁在生活中还是比较常见的一种装置,大多数朋友应该对见过电磁铁。为继续增进大家对电磁铁的认识,本文将对电磁铁原理,以及电磁铁的制作原理予以介绍。如果你对电磁铁具有兴趣,不妨和小编一起来继续往下阅读哦。

一、电磁铁原理

电磁铁是通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性,它也叫做电磁铁(electromagnet)。我们通常把它制成条形或蹄形状,以使铁芯更加容易磁化。另外,为了使电磁铁断电立即消磁,我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后磁就随之消失。电磁铁在我们的日常生活中有着极其广泛的应用,由于它的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

当在通电螺线管内部插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强,通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一边顺时针,另一边必须逆时针。如果绕向相同,两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消,使铁芯不显磁性。另外,电磁铁的铁芯用软铁制做,而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后,将长期保持磁性而不能退磁,则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制,而失去电磁铁应有的优点。

电磁铁是可以通电流来产生磁力的器件,属非永久磁铁,可以很容易地将其磁性启动或是消除。例如:大型起重机利用电磁铁将废弃车辆抬起。

当电流通过导线时,会在导线的周围产生磁场。应用这性质,将电流通过螺线管时,则会在螺线管之内制成均匀磁场。假设在螺线管的中心置入铁磁性物质,则此铁磁性物质会被磁化,而且会大大增强磁场。

一般而言,电磁铁所产生的磁场与电流大小、线圈圈数及中心的铁磁体有关。在设计电磁铁时,会注重线圈的分布和铁磁体的选择,并利用电流大小来控制磁场。由于线圈的材料具有电阻,这限制了电磁铁所能产生的磁场大小,但随着超导体的发现与应用,将有机会超越现有的限制。

二、电磁铁制作原理

1.圆形线圈通往电流形成的磁场

(1)线圈中心处的磁场方向可将线圈上某一小段导线视为直线,由安培右手定则判定之。

(2)通有电流的圆形线圈上每一小段电流所产生的磁场,在线圈内都指向同一方向,故线圈内的磁场较直导线电流产生的磁场强度大。

(3)圆形导线通入电流时,线圈外的磁场因各小段电流产生磁场的方向不一致, 因此产生的合成磁场较圈内磁场弱。

(4)圆形线圈的电流愈大,半径愈小,则线圈中心处的磁场强度即愈大。

(5)圆形线圈和圆盘形薄磁铁的磁力线形状相似。

2.螺线形线圈电流的磁场

(1)用一条长导线绕成螺线形的长线圈,相当于由很多个圆形线圈所串联而成,每一圆形导线在中心处所建立的磁场均为同向,可以增强效应,故线圈中心处的磁场较单匝圆形线圈为强。

(2)线圈内部磁力线形成方向相同的直线,在线圈约两端磁力线则渐弯曲向外。

(3)螺线形线圈的磁力线特性与棒形磁铁的磁力线相似,线圈内的磁力线与线圈外方向恰相反。

(4)线圈内磁场的强度与线圈上的电流及单位长度内线圈的圈数成正比。

3.螺线形线圈电流内磁场方向的右手螺旋定则(安培定理):以右手掌握住线圈,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为线圈内磁力线方向。

以上便是此次小编带来的电磁铁相关内容,通过本文,希望大家对电磁铁具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

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