圓形電磁鐵是通電時產(chǎn)生電磁的裝置。鐵芯外側(cè)繞有與其功率相匹配的導(dǎo)電繞組。這個有電流的線圈像磁鐵一樣有磁性,也叫圓形電磁鐵。我們通常把它做成條形或蹄形,使鐵芯更容易磁化。另外,為了在斷電后立即消磁圓形電磁鐵這樣,圓形電磁鐵通電時有磁性,斷電時磁性消失。圓形電磁鐵在我們的日常生活中應(yīng)用廣泛。由于它的發(fā)明,發(fā)電機(jī)的功率大大提高了。
當(dāng)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,使螺線管的磁性因兩個磁場的疊加而大大增強(qiáng)。為了讓圓形電磁鐵的磁性更強(qiáng),通常會把鐵芯做成蹄形。但需要注意的是,鞋形鐵芯上線圈的纏繞方向是相反的,一邊順時針,另一邊逆時針。如果纏繞方向相同,兩個線圈對鐵芯的磁化作用就會相互抵消,這樣鐵芯就不會表現(xiàn)出磁性。另外圓形電磁鐵的核心是軟鐵而不是鋼。否則,鋼材一旦被磁化,就會長時間保持磁性,無法退磁,所以它的磁強(qiáng)度就無法被電流控制,也就失去了圓形電磁鐵應(yīng)有的優(yōu)勢。
圓形電磁鐵是通過電流產(chǎn)生磁力的裝置。它是非永久磁鐵,它的磁性很容易啟動或消除。比如大型吊車用圓形電磁鐵吊起廢棄車輛。
當(dāng)電流通過導(dǎo)線時,導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁場。應(yīng)用這一特性,當(dāng)電流通過螺線管時,螺線管中將產(chǎn)生均勻的磁場。假設(shè)在螺線管的中心放置一種鐵磁材料,鐵磁材料將被磁化,磁場將大大增強(qiáng)。
一般來說
圓形電磁鐵產(chǎn)生的磁場與電流、線圈匝數(shù)和中心的鐵磁體有關(guān)。在設(shè)計圓形電磁鐵時,我們會注意線圈的分布和鐵磁體的選擇,用電流來控制磁場。線圈的材料有電阻,限制了圓形電磁鐵能產(chǎn)生的磁場。但隨著超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,將有機(jī)會超越現(xiàn)有的極限。