首先要了解電磁鐵的磁性是如何產生的。通電螺線管的磁場根據畢奧-薩伐爾定律應為B=u0*n*I,其中B為磁感應強度,u0為常數,n為螺線管匝數,I為導線中的電流,所以磁場由電流和螺線管匝數決定!
為了在斷電後立即給電磁鐵消磁,我們經常使用消磁速度較快的軟鐵或矽鋼材料。這樣的電磁鐵通電時有磁性,斷電後就消失了。電磁鐵在我們的日常生活中應用廣泛,發電機的功率也因為它的發明而大大提高。
擴展數據:
當鐵芯插入通電螺線管時,鐵芯被通電螺線管的磁場磁化。被磁化的鐵芯也變成了磁鐵,所以螺線管的磁性因為兩個磁場的疊加而大大增強。為了使電磁鐵更有磁性,通常將鐵芯做成蹄形。
但需要註意的是,馬蹄形鐵芯上線圈的纏繞方向是相反的,壹邊是順時針方向,另壹邊壹定是逆時針方向。如果纏繞方向相同,鐵芯上兩個線圈的磁化會相互抵消,使鐵芯不具有磁性。
另外,電磁鐵的鐵芯是軟鐵做的,不是鋼。否則,鋼材壹旦被磁化,就會長時間保持磁性而無法退磁,其磁場強度也無法被電流控制,從而失去電磁鐵的優勢。
電磁鐵產生的磁場與電流、線圈數量和中心的鐵磁體有關。在設計電磁鐵時,我們會註意線圈的分布和鐵磁體的選擇,用電流來控制磁場。由於線圈材料的電阻,電磁鐵產生的磁場是有限的,但隨著超導體的發現和應用,將有機會超越現有的限制。
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