文章插图
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 ， 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 ， 相当于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(安培定理):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 。
一、电磁铁
通电产生电磁的一种装置 。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组 ， 这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性 ， 它也叫做电磁铁(electromagnet) 。我们通常把它制成条形或蹄形状 ， 以使铁芯更加容易磁化 。另外 ， 为了使电磁铁断电立即消磁 ， 我们往往采用消磁较快的的软铁或硅钢材料来制做 。这样的电磁铁在通电时有磁性 ， 断电后磁就随之消失 。电磁铁在我们的日常生活中有着极其广泛的应用 ， 由于它的发明也使发电机的功率得到了很大的提高 。
二、概述
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 ， 这样由电磁铁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 。
电磁铁是可以通电流来产生磁力的器件 ， 属非永久磁铁 ， 可以很容易地将其磁性启动或是消除 。例如:大型起重机利用电磁铁将废弃车辆抬起 。
当电流通过导线时 ， 会在导线的周围产生磁场 。应用这性质 ， 将电流通过螺线管时 ， 则会在螺线管之内制成均匀磁场 。假设在螺线管的中心置入铁磁性物质 ， 则此铁磁性物质会被磁化 ， 而且会大大增强磁场 。
一般而言 ， 电磁铁所产生的磁场与电流大小、线圈圈数及中心的铁磁体有关 。在设计电磁铁时 ， 会注重线圈的分布和铁磁体的选择 ， 并利用电流大小来控制磁场 。由于线圈的材料具有电阻 ， 这限制了电磁铁所能产生的磁场大小 ， 但随着超导体的发现与应用 ， 将有机会超越现有的限制 。
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