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比例電磁鐵概述

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詳細說明

  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,由于它的發明也使發電機的功率得到了很大的提高。

  當在通電螺線管內部插入鐵芯后,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點。
電磁鐵是可以通電流來產生磁力的器件,屬非磁鐵,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,會在導線的周圍產生磁場。應用這性質,將電流通過螺線管時,則會在螺線管之內制成均勻磁場。假設在螺線管的置入鐵磁性物質,則此鐵磁性物質會被磁化,而且會大大增強磁場。
一般而言,電磁鐵所產生的磁場與電流大小、線圈圈數及的鐵磁體有關。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生的磁場大小,但隨著超導體的發現與應用,將有機會超越現有的限制。

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