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電磁鐵概括和原理

2018-01-18 瀏覽量:返回列表

        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電繞組,這種通有電流的線(xiàn)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(zhù)極其廣泛的應用,由于它的發(fā)明也使發(fā)電機的功率得到了很大的提高。
        當在通電螺線(xiàn)管內部插入鐵芯后,鐵芯被通電螺線(xiàn)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(xiàn)管的磁性大大增強。為了使電磁鐵的磁性更強,通常將鐵芯制成蹄形。但要注意蹄形鐵芯上線(xiàn)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(xiàn)圈對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(cháng)期保持磁性而不能退磁,則其磁性的強弱就不能用電流的大小來(lái)控制,而失去電磁鐵應有的優(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:大型起重機利用電磁鐵將廢棄車(chē)輛抬起。
        當電流通過(guò)導線(xiàn)時(shí),會(huì )在導線(xiàn)的周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)。應用這性質(zhì),將電流通過(guò)螺線(xiàn)管時(shí),則會(huì )在螺線(xiàn)管之內制成均勻磁場(chǎng)。假設在螺線(xiàn)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 )大大增強磁場(chǎng)。
        一般而言,電磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與電流大小、線(xiàn)圈圈數及中心的鐵磁體有關(guān)。在設計電磁鐵時(shí),會(huì )注重線(xiàn)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(xiàn)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(zhù)超導體的發(fā)現與應用,將有機會(huì )超越現有的限制。

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