電磁鐵工作原理是什么?電磁鐵制作原理了解嗎?

時間：2022-08-08 00:07:11

關鍵字：電磁鐵指數(shù) 磁場

手機看文章

掃描二維碼
隨時隨地手機看文章

[導讀]為繼續(xù)增進大家對電磁鐵的認識，本文將對電磁鐵原理，以及電磁鐵的制作原理予以介紹。

電磁鐵在生活中還是比較常見的一種裝置，大多數(shù)朋友應該對見過電磁鐵。為繼續(xù)增進大家對電磁鐵的認識，本文將對電磁鐵原理，以及電磁鐵的制作原理予以介紹。如果你對電磁鐵具有興趣，不妨和小編一起來繼續(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制做。這樣的電磁鐵在通電時有磁性，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。

當在通電螺線管內(nèi)部插入鐵芯后，鐵芯被通電螺線管的磁場磁化。磁化后的鐵芯也變成了一個磁體，這樣由于兩個磁場互相疊加，從而使螺線管的磁性大大增強。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圈的繞向相反，一邊順時針，另一邊必須逆時針。如果繞向相同，兩線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控制，而失去電磁鐵應有的優(yōu)點。

電磁鐵是可以通電流來產(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或是消除。例如：大型起重機利用電磁鐵將廢棄車輛抬起。

當電流通過導線時，會在導線的周圍產(chǎn)生磁場。應用這性質(zhì)，將電流通過螺線管時，則會在螺線管之內(nèi)制成均勻磁場。假設在螺線管的中心置入鐵磁性物質(zhì)，則此鐵磁性物質(zhì)會被磁化，而且會大大增強磁場。

一般而言，電磁鐵所產(chǎn)生的磁場與電流大小、線圈圈數(shù)及中心的鐵磁體有關。在設計電磁鐵時，會注重線圈的分布和鐵磁體的選擇，并利用電流大小來控制磁場。由于線圈的材料具有電阻，這限制了電磁鐵所能產(chǎn)生的磁場大小，但隨著超導體的發(fā)現(xiàn)與應用，將有機會超越現(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

(1)線圈中心處的磁場方向可將線圈上某一小段導線視為直線，由安培右手定則判定之。

(2)通有電流的圓形線圈上每一小段電流所產(chǎn)生的磁場，在線圈內(nèi)都指向同一方向，故線圈內(nèi)的磁場較直導線電流產(chǎn)生的磁場強度大。

(3)圓形導線通入電流時，線圈外的磁場因各小段電流產(chǎn)生磁場的方向不一致，因此產(chǎn)生的合成磁場較圈內(nèi)磁場弱。

(4)圓形線圈的電流愈大，半徑愈小，則線圈中心處的磁場強度即愈大。

(5)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

(1)用一條長導線繞成螺線形的長線圈，相當于由很多個圓形線圈所串聯(lián)而成，每一圓形導線在中心處所建立的磁場均為同向，可以增強效應，故線圈中心處的磁場較單匝圓形線圈為強。

(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)磁場的強度與線圈上的電流及單位長度內(nèi)線圈的圈數(shù)成正比。