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双保持电磁铁

原理

　　1.圆形线圈通往电流形成的磁场

　　(1)线圈中心处的磁场方向可将线圈上某一小段导线视为直线，由安培右手定则判定之。

　　(2)通有电流的圆形线圈上每一小段电流所产生的磁场，在线圈内都指向同一方向，故线圈内的磁场较直导线电流产生的磁场强度大。

　　(3)圆形导线通入电流时，线圈外的磁场因各小段电流产生磁场的方向不一致， 因此产生的合成磁场较圈内磁场弱。

　　(4)圆形线圈的电流愈大，半径愈小，临朐昌盛磁电则线圈中心处的磁场强度即愈大。

　　(5)圆形线圈和圆盘形薄磁铁的磁力线形状相似。

　　2.螺线形线圈电流的磁场

　　(1)用一条长导线绕成螺线形的长线圈，相当於由很多个圆形线圈所串联而成，每一圆形导线在中心处所建立的磁场均为同向，可以增强效应，故线圈中心处的磁场较单匝圆形线圈为强。

　　(2)线圈内部磁力线形成方向相同的直线，在线圈约两端磁力线则渐弯曲向外。

　　(3)螺线形线圈的磁力线特性与棒形磁铁的磁力线相似，线圈内的磁力线与线圈外方向恰相反。

　　(4)线圈内磁场的强度与线圈上的电流及单位长度内线圈的圈数成正比。3.螺线形线圈电流内磁场方向的右手螺旋定则（安培定则）：以右手掌握住线圈，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为线圈内磁力线方向。

双保持电磁铁

双保持电磁铁

电磁铁及其应用

　　电磁铁：利用电流的磁效应，使软铁具有磁性的装置。

　　(1)将软铁棒插入一螺线形线圈内部，则当线圈通有电流时，线圈内部的磁场使软铁棒磁化成暂时磁铁，但

　　电流切断时，则线圈及软铁棒的磁性随着消失。

　　(2)软铁棒磁化后所生成的磁场，加上原有线圈内的磁场，使得总磁场强度大为增强，故电磁铁的磁力大於

　　天然磁铁。

　　(3)螺线形线圈的电流愈大，线圈圈数愈多，电磁铁的磁场愈强。

　　电磁铁的应用：

　　(1)起重机：为工业用的强力电磁铁，通上大电流，可用以吊运钢板、货柜、废铁等。

　　(2)电话：下一节介绍。

　　(3)安培计、伏特计、检流计

　　(4)电铃等等。

　　内部带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁。当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强，通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反，一边顺时针，另一边必须逆时针。如果绕向相同，两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消，使铁芯不显磁性。另外，电磁铁的铁芯用软铁制做，而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后，将长期保持磁性而不能退磁，则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制，而失去电磁铁应有的优点。

硅钢片： 
    硅钢是含硅量在3％左右、其它主要是铁的硅铁合金。硅钢片大量用于中低频变压器和电机铁芯，尤其是工频变压器。硅钢的特点是具有常用软磁材料中最高的饱和磁感应强度（2.0T以上），因此作为变压器铁芯使用时可以在很高的工作点工作（如工作磁感值1.5T）。但是，硅钢在常用的软磁材料中铁损也是最大的，为了防止铁芯因损耗太大而发热，它的使用频率不高，一般只能工作在20KHz以下

坡莫合金：                                   
    坡莫合金指铁镍合金，其含镍量的范围很广，在35％－90％之间。坡莫合金的最大特点是具有很高的弱磁场导磁率。它们的饱和磁感应强度一般在0.6--1.0T之间。 
    最简单的坡莫合金是铁镍两种元素组成的合金，通过适当的轧制和热处理，它们能够具备高导磁率，同时也可以合理搭配铁和镍的含量，获得比较高的饱和磁感应强度。但是，这种坡莫合金的电阻率低，力学性能不好，所以实际应用并不很多。

软磁铁氧体： 
    铁氧体是一系列含有氧化铁的复合氧化物材料（或者称为陶瓷材料）。铁氧体的特点是饱和磁感应强度很低（0.5T以下），但导磁率比较高，而且电阻率很高（这时因为铁氧体是由很小的颗粒压制成的，颗粒之间的接触不好，所以导电不佳），因此非常有利于降低涡流损耗。正因为如此，铁氧体能够在很高的频率下（可以达到兆Hz甚至更高）使用，而它的饱和磁感应强度低，因此不适合在低频下使用。铁氧体最广泛的用途是高频变压器铁芯和各种电感铁芯。