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电磁铁

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电磁铁通电时具有磁力,断电后则无磁力。
电磁铁通电时具有磁力,断电后则无磁力。

电磁铁是可以电流来产生磁力的装置,在电力普及的社会中是一项不可缺少的工具,属非永久磁铁,与永久磁铁同为磁铁的一种。

原理

将螺线管通电后可产生如一磁铁棒的磁场。图中的圆圈为导线截面,点代表电流出萤幕,叉代表流入萤幕;附箭头的椭圆圆圈是磁力线。
将螺线管通后可产生如一磁铁棒的磁场。图中的圆圈为导线截面,点代表电流出萤幕,叉代表流入萤幕;附箭头的椭圆圆圈是磁力线。

直流电通过导体时会产生磁场,而通过作成螺线管的导体时则会产生类似棒状磁铁的磁场。在螺线管的中心加入一铁磁性物质则此磁性物质会被磁化而达到加强磁场的效果。

一般而言,电磁铁所产生的磁场强度与直流电大小、线圈圈数及中心的导磁物质有关,在设计电磁铁时会注重线圈的分布和导磁物质的选择,并利用直流电的大小来控制磁场强度。然而线圈的材料具有电阻而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突破现有的限制。 一般而言,线圈越多越强。

历史

1820年,丹麦物理学家汉斯·奥斯特(1777年-1851年)首先发现载流导线的电流会产生磁场,使临近的磁针改变方向。

思特金(Sturgeon)的电磁铁。
思特金(Sturgeon)的电磁铁。
工业用的电磁铁起重机。
工业用的电磁铁起重机

公元1825年,英国人威廉·思特金英语William Sturgeon(William Sturgeon,1783年-1850年)将通有电流的金属线缠绕在绝缘的棒上,发明了电磁铁。

美国物理学家约瑟·亨利(Joseph Henry, 1797年-1878年)在得知这个消息后,在软铁芯上缠绕密集的线圈,使用电流不大的电池通电后,便能吸起一重的块。

特性

  • 电磁铁的磁力大小可以改变。
  • 电磁铁的磁极方向可以改变。
  • 电磁铁可以吸引等铁制品。
  • 电磁铁磁极只要电池装相反就会改变。

生活中哪些有电磁铁

  1. 起重机电能>动能
  2. 磁浮列车
  3. 电磁锁
  4. 扬声器(纸盆中心部线圈电能“电流讯号”>空气震动声波)
  5. 电风扇(外部线圈电能>动能
  6. 吸尘器电能>动能
  7. 电铃(早期为电能>机械振动;现在由蜂鸣器或是电子音乐门铃取代)
  8. 吹风机电能>动能
  9. 洗衣机电能>动能
  10. 果汁机电能>动能
  11. 搅拌机电能>动能
  12. 电冰箱压缩机等动力装置)
  13. 冷气机压缩机风扇
  14. 公车电动油电混合车
  15. 音响系统(除了扬声器CD音乐光驱,调幅收音机磁棒天线音量调整马达变压器,卡式录音机磁头与消磁磁头与马达
  16. 电话扬声器基本上一样但是麦克风由碳精麦克风>线圈麦克风>晶体麦克风)
  17. 烘衣机(电能>动能
  18. 日光灯台灯(安定器
  19. 录放影机
  20. 电脑、手机
  21. 映像管电视
  22. 电动刮胡刀

参见

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电磁铁
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