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電磁鐵是通電產生電磁的一種裝置。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)。我們通常把它製成條形或蹄形狀,以使 鐵芯更加容易磁化。另外,為了使電磁鐵斷電立即消磁,我們往往採用消磁較快的的軟鐵硅鋼材料來製做。這樣的電磁鐵在通電時有磁性,斷電後磁就隨之消失。電磁鐵在我們的日常生活中有着極其廣泛的應用,由於它的發明也使發電機的功率得到了很大的提高。

電磁鐵是可以通電流來產生磁力的器件,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。

一般而言,電磁鐵所產生的磁場與電流大小、 線圈圈數及中心的鐵磁體有關[1]。在設計電磁鐵時,會注重線圈的分布和鐵磁體的選擇,並利用電流大小來控制磁場。由於線圈的材料具有電阻,這限制了電磁鐵所能產生的磁場大小,但隨着超導體的發現與應用,將有機會超越現有的限制。

目錄

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鐵,主要可分成以下五種:

(1)牽引電磁鐵──主要用來牽引機械裝置、開啟或關閉各種閥門,以執行自動控制任務。

(2)起重電磁鐵──用作起重裝置來吊運鋼錠、鋼材鐵砂等鐵磁性材料。

(3)制動電磁鐵──主要用於對電動機進行制動以達到準確停車的目的。

(4)自動電器的電磁系統──如電磁繼電器和接觸器的電磁系統、自動開關的電磁脫扣器及操作電磁鐵等。

(5)其他用途的電磁鐵──如磨床的電磁吸盤以及電磁振動器等。

優點

電磁鐵有許多優點:電磁鐵的磁性有無可以用通、斷電流控制;磁性的大小可以用電流的強弱或線圈的匝數多少來控制[2];也可通過改變電阻控制電流大小來控制磁性大小;它的磁極可以由改變電流的方向來控制,等等。即:磁性的強弱可以改變、磁性的有無可以控制、磁極的方向可以改變,磁性可因電流的消失而消失。

電磁鐵是電流磁效應(電生磁)的一個應用,與生活聯繫緊密,如電磁繼電器電磁起重機磁懸浮列車電子門鎖、智能通道匝、電磁流量計等。

方向判斷

電磁鐵的磁場方向可以用安培定則來判斷。

安培定則是表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關係的定則,也叫右手螺旋定則

(1)通電直導線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導線,讓大拇指指向電流方向,四指指向通電直導線周圍磁力線方向。

(2)通電螺線管中的安培定則(安培定則二):用右手握住通電螺線管,使四指彎曲與電流方向一致,那麼大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。

視頻

電磁鐵 相關視頻

電磁鐵和電磁繼電器
探究電磁鐵磁性強弱

參考文獻

  1. 電磁鐵的鐵芯組成及作用,電工技術之家 , 2020-3-7
  2. 電磁鐵的磁性強弱與什麼因素有關,懂得網 , 2020-3-20