電磁鐵

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電磁鐵通電時具有磁力,斷電後則無磁力。

電磁鐵是可以以通电流來产生磁力的装置,在電力普及的社會中是一項不可缺少的工具,屬非永久磁鐵,與永久磁鐵同為磁鐵的一種。

原理[编辑]

將螺線管通後可產生如一磁鐵棒磁場。圖中的圓圈為導線截面,點代表電流出螢幕,叉代表流入螢幕;附箭頭的橢圓圓圈是磁力線。

直流電通過導體時會產生磁場,而通過作成螺線管的導體時則會產生類似棒狀磁鐵的磁場。在螺線管的中心加入一磁性物質則此磁性物質會被磁化而達到加強磁場的效果。

一般而言,電磁鐵所產生的磁場強度與直流電大小、線圈圈數及中心的導磁物質有關,在設計電磁鐵時會注重線圈的分佈和導鐵物質的選擇,並利用直流電的大小來控制磁場強度。然而線圈的材料具有電阻而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突破現有的限制。

歷史[编辑]

1820年,丹麥物理學家漢斯·奧斯特(1777年-1851年)首先發現載流導線的電流會產生磁場,使臨近的磁針改變方向。

思特金(Sturgeon)的電磁鐵。
工業用的電磁鐵起重機

西元1825年,英國人威廉·思特金William Sturgeon,1783年-1850年)將通有電流的金屬線纏繞在絕緣的棒上,發明了電磁鐵。

美國人物理學家約瑟·亨利Joseph Henry 1797年-1878年)在得知這個消息後,在軟鐵芯上纏繞密集的線圈,使用電流不大的電池通電後,便能吸起一重的塊。

特性[编辑]

  • 電磁鐵和永久磁鐵的兩端磁力最強。
  • 電磁鐵的磁力大小可以改變。
  • 電磁鐵的方向可以改變。
  • 電磁鐵磁力可以掌控自如。

用途[编辑]

參見[编辑]