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磁铁在工业上的应用有什么?

发布时间:1970-01-01 08:00:00  浏览次数:

磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上,是当今世界最快的地面客运交通工具,有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油、污染少、价格便宜等优点。并且它采用采用高架方式,占用的耕地很少。磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起,摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声,实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。

磁悬浮列车是自大约200年前斯蒂芬森的“火箭”号蒸气机车问世以来铁路技术最根本的突破。磁悬浮列车在今天看似乎还是一个新鲜事物,其实它的理论准备已有很长的历史。磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。进入70年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。

钕铁硼的应用

中国钕铁硼磁体应用情况如下,高技术产品领域的应用占37%,如核磁共振成像仪(MRI)、手机振动、硬盘驱动器音圈(VCM)、光盘(DVD、CD-ROM)驱动器主轴、电动工具、电动车、变频空调的发动机。传统中低档产品领域的应用占63%,如音响器件、磁吸附器件、磁选器、磁化器。

电磁铁

定义

内部带有铁芯的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置叫做电磁铁(electromagnet)。通常制成条形或蹄形。铁芯要用容易磁化,又容易消失磁性的软铁或硅钢来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后就随之消失。电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

应用

电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁,主要可分成以下五种:(1)牵引电磁铁——主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门,以执行自动控制任务。(2)起重电磁铁——用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料。(3)制动电磁铁——主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。(4)自动电器的电磁系统——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及操作电磁铁等。(5)其他用途的电磁铁——如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。

原理

将螺线管通电后可产生如一磁铁棒的磁场。图中的圆圈为导线截面,点代表电流出萤幕,叉代表流入萤幕;附箭头的椭圆圆圈是磁力线。当直流电通过导体时会产生磁场,而通过作成螺线管(Solenoid)的导体时则会产生类似棒状磁铁的磁场。在螺线管的中心加入一磁性物质则此磁性物质会被磁化而达到加强磁场的效果。一般而言,电磁铁所产生的磁场强度与直流电大小、线圈圈数及中心的导磁物质有关,在设计电磁铁时会注重线圈的分布和导铁物质的选择,并利用直流电的大小来控制磁场强度。然而线圈的材料具有电阻而限制了电磁铁所能产生的磁场大小,但随著超导体的发现与应用将有机会突破现有的限制。

电磁铁历史

思特金(Sturgeon)的电磁铁。西元1825年,英国人威廉·思特金(William Sturgeon,1783年-1850年)将通有电流的金属线缠绕在绝缘的棒上,发明了电磁铁。

美国人物理学家约瑟·亨利(Joseph Henry 1797年-1878年)在得知这个消息后,在软铁芯上缠绕密集的线圈,使用电流不大的电池通电后,便能吸起一吨重的铁块。

制作

简易的自制电磁铁:

需要漆包线、铁钉来作其本体;电池或电源供应器供以电流。

注意事项

要刮除漆包线末端的漆,或用火烧。

要以相同的方向缠绕漆包线。

要在漆包线的末端打结绑紧。

特性

电磁铁和永久磁铁的两端磁力最强。

电磁铁的磁力大小可以改变。

电磁铁的方向可以改变。

电磁铁磁力可以掌控自如。


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