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電磁�
閱讀�19654�(shí)間:2011-07-04 15:58:38

  �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)��

概述

  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�,通常制成條形或蹄彀鐵心要用容易磁�,又容易消失磁性的軟鐵或硅鋼來制做。這樣的電磁鐵在通電�(shí)有磁�,斷電后就隨之消�。電磁鐵是電流磁效應(yīng)(電生磁)的一�(gè)�(yīng)�,與生活�(lián)系緊�,如電磁繼電�、電磁起重機(jī)、磁懸浮列車��

�(fā)展歷�

  1822�,法國物理學(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�,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�,這一�(fā)明很快在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開��

  1829�,美國電�(xué)家亨利對(duì)斯特金電磁鐵裝置�(jìn)行了一些革�,臨朐昌盛磁電絕緣導(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�,由于線圈越密集,產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越�(qiáng),這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能力�

  到了1831�,亨利試制出了一塊更新的電磁�,雖然它的體積并不大,但它能吸起1噸重的鐵��

原理

  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�,由安培右手定則判定��

  �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�� 因此�(chǎn)生的合成磁場(chǎng)較圈�(nèi)磁場(chǎng)弱�

 ?�?)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�(dǎo)線繞成螺線形的長線圈,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)�

 ?�?)線圈內(nèi)部磁力線形成方向相同的直�,在線圈約兩端磁力線則漸彎曲向外�

 ?�?)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��

 ?�?)線圈內(nèi)磁場(chǎng)的強(qiáng)度與線圈上的電流及單位長度內(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�,大拇指所指的方向即為線圈�(nèi)磁力線方向�

分類

  電磁鐵可以分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩大類型�

  如果按照用途來劃分電磁�,主要可分成以下五種�

  1.牽引電磁鐵:主要用來牽引�(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:用作起重裝置來吊�(yùn)鋼錠、鋼�、鐵砂等鐵磁性材料�

  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�

特點(diǎn)

  磁極的方向可以改變:磁極可以由改變電流的方向來控��

  磁性的有無可以控制:電磁鐵磁性的有無可以用�、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)來控制,也可改變電阻控制電流大小來控制磁性大��

作用

  �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�

 ?�?)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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