3.对外形相同的螺线管,电磁铁的磁性强弱跟线圈的匝数有关吗?

改变电磁铁的接线,增加通电线圈的匝数,同时调整变阻器的滑片,使电流保持不变,观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化。

将你的实验结果填入下面的空白处:

(1)电磁铁通电时   磁性,断电时   磁性。

(2)通入电磁铁的电流越大,它的磁性越   。

(3)在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越   。

电磁铁在实际中用处很多,它最直接的应用之一是电磁起重机,工厂里搬运钢铁的电磁起重机安装在吊车上,可以上下移动,还可以跟吊车一起移动,大型电磁起重机一次可以吊起几吨钢材,电磁铁在电铃、电报机、发电机、电动机、自动控制上都有应用。

电磁铁的应用--电磁电器

在车间里,我们常看到工人师傅通过按钮,就能轻松自如地控制大机床的运转,其奥妙就在电路中有一个电磁继电器。

如果在继电器的螺线管的两端上接上低压电源,触点的另两端接在高压电源上,实现了用低压电路控制高压电路。

带电体和磁体有许多相似性质,是巧合?还是它们之间存在着某种联系?这个问题,激励着科学家们一次又一次去探索,去寻找磁与电的联系。直到1820年,丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现;当导线中通过电流时,旁边的磁针发生了偏转,这个意外的现象引起了奥斯特极大的兴趣,他又继续做了许多实验,终于证实了电流的周围存在着磁场。这一重大发现,揭示了电和磁之间的联系,激发了人们探索电磁本质的热情,有力推动了电磁学的深入研究。

既然电能产生磁,我们为什么平时觉察不到呢?这是因为磁场太弱的缘故。做成电磁铁,磁场就会加强,就不难发现磁场的特性。

不能成功的设计

到钢铁厂参观,炼钢车间是一派生机勃勃繁荣景象。

电磁起重机成吨成吨地把生铁原料吊起,转运到炼钢炉上面。一杀那,铁料哗啦滑落进了炼钢炉,不一会,炉口火舌焰焰,白的铁水去碳除杂质,等电铃一响,一炉优质钢就要诞生了。

炼钢工人把钢液倒进钢包,浇钢工又把钢水注入钢锭模子,待钢水凝固、拆去钢模就得到成品--钢锭,这时行车必须赶紧把这些钢锭运走,以便空出地方迎接另一批新的钢锭的到来。

喜欢动脑筋、爱搞革新的人,看到钢锭行车运输效率不高,很着急,想设计一个大功率的牵引电磁铁,让数吨计的钢锭像生铁那样吸起来,灵活自如地运走,给夺钢战斗增添新型武器该有多好啊!

可是,这个良好的愿望、大胆的设想总是不能成功,设计者找了各种失败的原因,原来问题在对钢铁本质的认识不深刻。钢铁是一种典型的铁磁性物质,铁磁质是由许多体积小叫做磁的东西组成的。磁本身具有磁性,由于各磁畴的排列方向没有一定规律,整体的铁磁质就不显磁性。当外磁场(如电磁起重机)作用时,磁大小、方向发生变化,大多数磁按外磁场方向整齐排列,于是铁磁质被磁化并同外磁场相互作用,这就是磁铁所以能“吸铁”的基本道理。

但当铁磁质的温度升高时,内部分子热运动会影响磁的排列,以至磁性减弱;当达到某一温度时,铁磁质将完全失去磁化性质。这个温度我们称为居里温度(即失去铁磁性的温度,也称居里点)。经过测定,铁的居里温度是769℃。可想而知,钢液的温度高达1400℃,即使凝固冷却,短时间内也有上千度的高温,电磁铁也就无用武之地,不可能吸起钢锭了。

看来,在炼钢车间里要提高钢锭的运输效率,还得找其他窍门才行。

工业上还有许多铁磁性材料在默默无闻地发挥作用。例如:变压器可以把电能或信号很快地转换和传递,磁棒可以集束电磁波束,使半导体收音机免除了长长的天线,还有电子计算机里的磁芯存储器、调谐线圈用的螺纹磁芯等等,设计这类电子机器一定得注意;不要使它们的工作温度达到居里温度,否则功能再完善的现代化机器,也会遭到失效

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