18新利最新登入电磁铁的工作原理

之间的关系电和磁性没有彻底研究直到1873年物理学家詹姆斯。麦克斯韦观察到的积极的和消极的电荷之间的相互作用[来源:马洪]。通过不断试验,麦克斯韦认为这些指控基于他们的方向吸引还是排斥对方。他也是第一个发现磁铁两极,或者个人点集中。重要的电磁学,麦克斯韦发现当电流通过导线时,它产生一个磁场线。

麦克斯韦的工作负责的许多科学原理在工作中,但他并不是第一个科学家尝试电和磁。近50年前汉斯•克里斯蒂安•奥斯特发现指南针他使用反应在他的实验室里当电池开关[来源:格雷戈里]。这只发生如果有磁场干扰指南针的针,因此他推断磁场产生的电流从电池。但奥斯特投身化学领域的其他人,离开了电和磁的研究[来源:马洪]。

电磁学的鼻祖迈克尔·法拉第化学家和物理学家架构的许多由麦克斯韦理论建立在晚些时候。其中一个原因法拉第历史上重要得多比麦克斯韦和奥斯特可能是由于他是这样一个多产的研究人员和发明家。他被广泛誉为电磁学的先驱,但他也因发现电磁感应,稍后我们将讨论当我们探索一些实际的应用程序。法拉第还发明了电动马达,除了他的影响力在物理工作,他也是第一个人任命的声望地位Fullerian英国皇家英国的化学教授。不是太寒酸。

那么这些人的工作揭示了什么呢?在下一节中,我们将看看电磁铁的工作原理。18新利最新登入

正如我们在介绍中提到的,基本电磁铁并不是那么复杂;你可以构建一个简单的例子你自己使用的材料可能躺在房子周围。导电线,通常是绝缘铜、缠绕一根金属棒。线会烫手,为什么绝缘是很重要的。的棒线材包装被称为电磁,由此产生的磁场辐射远离这一点。磁铁的强度直接关系到周围的导线线圈杆的次数。更强的磁场,电线应更严格包装。

好吧,有一点。紧缩的钢丝缠绕杆,或核心,周围循环电流使越多,磁场的强度增加。除了线的伤口是多么紧密,使用的18新利最新登入材料也可以控制核心的力量磁铁。例如,铁是一个铁磁金属,这意味着它是高度渗透[来源:波士顿大学]。磁导率是另一种描述的材料可以支持一个磁场。18新利最新登入更导电一定资料是一个磁场,其磁导率就越高。

所有物质,包括铁杆的电磁铁,是组成的原子。在螺线管通电之前,金属原子的核心是随机分布的,没有指向任何方向。介绍了当前时,磁场穿透杆和原子重新排列。这些原子运动方向相同,磁场。原子的排列,小区域的磁化原子域与当前水平的增加和减少,所以通过控制电的流动,你可以控制磁铁的强度。饱和,当所有的域一致时,这意味着添加额外的电流不会导致增加磁性。

通过控制电流,可以打开和关闭磁铁。当前是关闭时,原子返回自然,随机状态和杆失去磁性(从技术上讲,它保留了一些磁性但不多,不是很长时间)。

与普通永磁,像那些拿着家里的狗的照片到冰箱,原子总是一致的,磁铁的强度是恒定的。你知道吗,你可以带走,坚持永久磁铁的力量下降吗?的影响可以导致原子的排列。他们可以通过摩擦磁化又一个磁铁。

的电权力电磁铁必须来自某处,对吧?在下一节中,我们将探讨一些这些磁铁的方式获得他们的汁。

因为电流需要操作一个电磁铁,它来自哪里?快速的答案是,任何产生一个电磁铁电流可以功率。从小型AA电池用于你的电视遥控器,工业电站拉电直接从网格,如果它存储和传输电子,那么它可以电磁铁。

让我们先看看家用电池功能。18新利最新登入多数电池有两个容易辨认的两极,一个积极的和消极的。电池不使用时,电子收集在负极。当电池插入设备,两极接触的传感器设备,关闭电路,使电子在两极之间自由流动。在远程的情况下,设备设计的负载或出口点,为能源存储在电池[来源:格罗斯曼]。负载使能源使用操作的远程控制。如果你只是一根电线直接连接到电池的两端没有负载,电池的能量会很快流失。

虽然这是发生,移动电子还创建一个磁场。如果你把电池从你的远程,它将可能保留一个小的磁荷。你不能接车和你遥远,但也许有些小铁申请甚至纸夹。

在光谱的另一端是地球本身。通过定义我们前面所讨论的,当创建一个电磁铁电流绕流一些铁磁核心。地球的核心是铁,我们知道它有一个北极和南极。这些不仅仅是地理名称,但实际相反的磁极。发电机的效果的现象,创造了巨大的电流铁由于运动外核液态铁的,创建一个电流。这个电流产生磁荷,这个自然磁性地球是什么使指南针的工作。指南针总是分北因为金属针是北极的拉力所吸引。

显然,之间有一个广泛的电磁铁应用程序小,自制的科学实验和地球本身。因此,这些设备出现在现实世界吗?在下一节中,我们将看看我们的日常生活受到电磁力的影响。18新利最新登入

许多电磁铁在永久磁铁上具有优势,因为他们可以很容易地打开和关闭,并增加或减少的数量电流动的核心可以控制他们的力量。

现代科技在很大程度上依赖于使用磁记录设备电磁铁来存储信息。18luck手机登录当你将数据保存到一个传统电脑硬盘例如,很小,磁化的金属碎片嵌入到一个磁盘模式具体保存的信息。18luck手机登录这个数据开始生活作为二进制数字计算机语言(0和1)。检索信息时,模式转换成原始二进制模式和转换成一18luck手机登录个有用的形式。所以这是一个电磁铁吗?当前运行通过计算机的电路磁化的金属碎片。这是同样的原理用于录音机,录象机和其他磁带媒体(是的,你还是自己的一些磁带甲板和录象机)。这就是为什么磁铁有时可以摧毁这些设备的记忆。

你每天可以使用电磁无线电话或平板电脑充电。充电板创建一个磁场。你的手机有一个天线,同步与充电器,允许电流。你可以想象,这样的设备内的电磁线圈虽小,但更大的线圈可以更大的设备,如电动汽车充电。

电磁铁也铺平了道路,真正利用电力的潜力。电器,汽车移动,因为墙壁插座的电流产生一个磁场。不是电力本身驱动电动机,但费用由磁铁。磁铁的力量产生旋转运动,这意味着它们旋转一个固定的点,类似于轮胎绕一个轴。

所以,为什么不跳过这个过程,只是使用出口电力电动机首先呢?因为当前需要电力设备是相当大的。你有没有注意到打开大型电器如电视或洗衣机有时18新利最新登入会导致灯闪烁在你家里吗?这是因为设备最初吸引了大量的能量,但这只是需要大量运动开始了。一旦出现这种情况,这个周期的电磁感应接管。

从家用电器,我们向上移动一些有史以来最复杂的机器,看看电磁铁被用于开启宇宙的起源。18新利最新登入粒子加速器驱动的机器带电粒子彼此之间以极高的速度相撞时为了观察会发生什么。这些亚原子粒子束非常精确和控制他们的轨迹是关键所以他们不偏离轨道和损坏机器。这就是电磁铁进来。的磁铁定位沿着路径碰撞梁、和他们的磁性是用来控制其速度和轨迹[来源:新教师]。

为我们的朋友不是一个坏的简历电磁铁,嗯?从一些你可以在你的车库里创建操作的工具,科学家和工程师使用来解读宇宙的起源、电磁铁在我们周围的世界有一个很重要的角色。

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电磁铁很容易做;几块硬件和电源得到你。首先,你需要下列事项:

一旦你有了这些东西,去除绝缘铜线的两端,就足以提供一个良好的连接电池。用指甲周围的线;你可以把它捂得越紧,越强大的磁场。最后,连接电池通过附加导线的一端正极和一个负极线结束(不管它会配合终端)。您看!一个工作电磁铁[来源:杰佛逊实验室]。

不能得到足够的实践电磁实验?我们有一些更多的想法为你尝试: