我来问你一个简单的问题——各种电磁铁的效率是多少？

目录

摘要

优势

app应用

电磁铁的历史

电磁铁磁场方向的判断

编辑此段落概述

一种内部有铁芯，被通有电流的线圈弄得像磁铁一样有磁性的装置，叫做电磁铁，它的英文学名是螺线管。通常制成条状或蹄状。铁芯应采用易磁化、易失磁的软铁或硅钢。这种电磁铁通电时有磁性，断电时消失。

当铁芯插入通电螺线管时，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。被磁化的铁芯也变成了磁铁，所以螺线管的磁性因为两个磁场的叠加而大大增强。为了使电磁铁更有磁性，通常将铁芯做成蹄形。但需要注意的是，马蹄形铁芯上线圈的缠绕方向是相反的，一边是顺时针方向，另一边一定是逆时针方向。如果缠绕方向相同，铁芯上两个线圈的磁化会相互抵消，使铁芯不具有磁性。另外，电磁铁的铁芯是软铁做的，不是钢。否则，钢材一旦被磁化，就会长时间保持磁性而无法退磁，其磁场强度也无法被电流控制，从而失去电磁铁的优势。

编辑这一段的优点

电磁铁有很多优点:电磁铁的磁性可以通过通断电流来控制；磁力的大小可以通过电流的强弱或线圈的匝数来控制；还可以通过改变电阻来控制电流来控制磁性大小。

编辑此段应用程序

电磁铁在日常生活中应用广泛。电磁铁是电流磁效应(电磁)的一种应用，与生活密切相关，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。

电磁铁可分为DC电磁铁和交流电磁铁。如果按用途对电磁铁进行分类，主要可以分为以下五种:(1)牵引电磁铁——主要用于牵引机械装置，开启或关闭各种阀门，执行自动控制任务。(2)起重电磁铁——用作起吊钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料的起重设备。(3)制动电磁铁——主要用于制动电机，以达到准确停车的目的。(4)自动化电器的电磁系统——如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器和操作电磁铁等。(5)其他用途的电磁铁，如磨床的电磁吸盘、电磁振动器等。

编辑这个电磁铁的历史。

1822年，法国物理学家阿拉戈和鲁萨克发现，当电流通过装有铁块的绕组时，可以磁化绕组中的铁块。这其实是对电磁铁原理的第一次发现。1823年，斯特金也做过类似的实验:他把18匝裸铜线缠绕在一根不是磁棒的U形铁棒上。当铜线连接到光伏电池上时，缠绕在U形铁棒上的铜线圈产生了密集的磁场，从而将U形铁棒变成了“电磁铁”。这种电磁铁的磁能比永磁体大很多倍，可以吸比它重20倍的铁。当切断电源后，U型铁条吸不到任何铁，又变成了普通的铁条。

斯特金发明电磁铁使人们看到了将电能转化为磁能的光明前景，很快在英国、美国和西欧一些沿海国家传播开来。

1829年，美国电工亨利对鲟鱼电磁铁装置进行了一些创新。绝缘导线取代了裸铜导线，因此无需担心被铜导线短路。因为有绝缘层，电线可以紧紧的缠绕在一起。线圈越密，磁场越强，大大提高了电能转化为磁能的能力。到1831，亨利已经开发出一种更新的电磁铁。它虽然不大，却能吸收1吨铁。

电磁铁的发明也大大提高了发电机的功率。

在本段中编辑电磁铁磁场方向的判断。

电磁铁的磁场方向可以用安培定律来判断。

安培定则是表达电流与电流激励磁场的磁感应线方向关系的规则，也叫右手螺旋定则。

(1)通电直导线中的安培定律(安培定律1):右手握住通电直导线，让拇指指向电流的方向，那么四个手指的方向就是围绕磁感应线的方向。

(2)通电螺线管中的安培定律(安培定律2):右手握住通电螺线管，使四指弯曲方向与电流方向一致，那么拇指所指的一端就是通电螺线管的N极。

自然

线性电流的安培定律也适用于一小段线性电流。环形电流可以看作是许多小段线性电流，对于每一小段线性电流，可以用线性电流的安培定则来确定环形电流中心轴上磁感应强度的方向。通过叠加得到环形电流中心轴上磁感应线的方向。线性电流的安培定则是基本的，环形电流的安培定则可以由线性电流的安培定则推导出来。线性电流的安培定则同样适用于电荷直线运动产生的磁场。此时电流方向与正电荷方向相同，与负电荷方向相反。

历史

受奥斯特电流磁效应实验等一系列实验的启发，安培认识到磁现象的本质是电流，并将各种涉及电流和磁体的相互作用归结为电流之间的相互作用，提出了寻找电流元素相互作用规律的基本问题。为了克服孤立电流元件不能直接测量的困难，安培经过周密的理论分析，精心设计了四个示零实验，并得出了结果。但由于安培对电磁作用的超距作用的概念，在理论分析中强加了两个电流元之间的力沿着连线的假设，期望遵守牛顿第三定律，使得结论错误。上面的公式是修改后的结果，抛弃了错误的力是沿着连线的假设。应该从短距离作用的观点来理解，一个电流元件产生磁场，磁场对另一个电流元件施加作用力。

意义

与库仑定律等价的安培定律是磁作用的基本实验定律，它决定了磁场的性质，提供了计算电流相互作用的方法。

安培力公式

当前元素i12对另一个距离为γ12的当前元素I2dι的作用力df 1D ι为:

μ0 I 1i2dι2×(dι1×γ12)

df12 = —— —————————

4π γ123

其中dι1和dι2的方向为电流方向；γ12是从I1dι到I2dι的径向向量。安培定律可以分为两部分。一种是电流元Idι (I1dι)在γ (I 12)处产生的磁场为

μ0 Idι × γ

dB = —— ————

4π γ3

这是比萨拉定律。其次，电流元id1(即I2dι2)在磁场B中的作用力df(即df12)如下:

df = Idι × B