電磁鐵原理,應(yīng)用,分類
電磁鐵說明：

內(nèi)部帶有鐵心的、利用通有電流的線圈使其像磁鐵一樣具有磁性的裝置叫做電磁鐵,通常制成條形或蹄形。鐵心要用容易磁化,又容易消失磁性的軟鐵或硅鋼來制做。這樣的電磁鐵在通電時(shí)有磁性,斷電后就隨之消失。電磁鐵有許多優(yōu)點(diǎn):電磁鐵磁性的有無,可以用通、斷電流控制。磁性的大小可以用電流的強(qiáng)弱或線圈的匝數(shù)來控制。電磁鐵在日常生活中有極其廣泛的應(yīng)用。電磁鐵是電流磁效應(yīng)（電生磁）的一個(gè)應(yīng)用，與生活聯(lián)系緊密，如電磁繼電器、電磁起重機(jī)、磁懸浮列車等。

電磁鐵簡(jiǎn)介：

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(jī)械裝置、開啟或關(guān)閉各種閥門，以執(zhí)行自動(dòng)控制任務(wù)。

（2）起重電磁鐵：用作起重裝置來吊運(yùn)鋼錠、鋼材、鐵砂等鐵磁性材料。

（3）制動(dòng)電磁鐵：主要用于對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)以達(dá)到準(zhǔn)確停車的目的。

（4）自動(dòng)電器的電磁系統(tǒng)：如電磁繼電器和接觸器的電磁系統(tǒng)、自動(dòng)開關(guān)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(dòng)器等。

電磁鐵的發(fā)明：

1822年法國物理學(xué)家阿拉戈和呂薩克發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流通過其中有鐵塊的繞線時(shí)，它能使繞線中的鐵塊磁化。這實(shí)際上是電磁鐵原理的最初發(fā)現(xiàn)。1823年，斯特金也做了一次類似的實(shí)驗(yàn)：他在一根并非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線，當(dāng)銅線與伏打電池接通時(shí)，繞在U型鐵棒上的銅線圈即產(chǎn)生了密集的磁場(chǎng)，這樣就使U型鐵棒變成了一塊“電磁鐵”。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能大放多倍，它能吸起比它重20倍的鐵塊，而當(dāng)電源切斷后，U型鐵棒就什么鐵塊也吸不住，重新成為一根普通的鐵棒。斯特金的電磁鐵發(fā)明，使人們看到了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的光明前景，這一發(fā)明很快在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開來,電磁鐵的發(fā)明也使發(fā)電機(jī)的功率得到了很大的提高。

電磁鐵原理：

1、螺線形線圈電流的磁場(chǎng)：

（1）用一條長(zhǎng)導(dǎo)線繞成螺線形的長(zhǎng)線圈，相當(dāng)於由很多個(gè)圓形線圈所串聯(lián)而成，每一圓形導(dǎo)線在中心處所建立的磁場(chǎng)均為同向，可以增強(qiáng)效應(yīng)，故線圈中心處的磁場(chǎng)較單匝圓形線圈為強(qiáng)。

（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(chǎng)的強(qiáng)度與線圈上的電流及單位長(zhǎng)度內(nèi)線圈的圈數(shù)成正比。

2、圓形線圈通往電流形成的磁場(chǎng)：

（1）線圈中心處的磁場(chǎng)方向可將線圈上某一小段導(dǎo)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(chǎng)，在線圈內(nèi)都指向同一方向，故線圈內(nèi)的磁場(chǎng)較直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度大。

（3）圓形線圈和圓盤形薄磁鐵的磁力線形狀相似。

（4）圓形線圈的電流愈大，半徑愈小，則線圈中心處的磁場(chǎng)強(qiáng)度即愈大。

（5）圓形導(dǎo)線通入電流時(shí)，線圈外的磁場(chǎng)因各小段電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向不一致，因此產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)較圈內(nèi)磁場(chǎng)弱。