1认识什么是电磁铁.知道电磁铁的特性和工作原理

1认识什么是电磁铁.知道电磁铁的特性和工作原理

（1）观察a、b两图，可以发现电磁铁的一个优点是通电时有磁性，断开电路时无磁性．即电磁铁的磁性有无可以控制．（2）要研究电磁铁磁性的强弱与哪个因素有关，根据控制变量法的思路，就要控制这个因素不同．此题中要研究磁性的强弱与电流的关系，就要控制电流不同，即在上面这几个图中找出电流不同其它因素相同的两个实验．由图可知bc符合题意．（3）在d图中甲乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等．甲吸引的大头针多说明它的磁性强，进一步观察发现，甲的匝数笔比乙的匝数多，由此可知：当两者通过的电流相同时，电磁铁的匝数越多，磁性越强．（4）通电后，根据线圈中电流的方向，利用右手定则可以判断b图中吸引大头针的那端是电磁铁的S极；（5）电磁铁磁性的强弱由多个因素决定，因此研究时用到控制变量法．磁性的强弱是无法直接观察的．利用磁性的不同产生的磁力不同来认识电磁铁磁性的强弱不同，此题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的，这是一种转换的方法．故答案为：
（1）电磁铁的磁性有无可以控制；
（2）b、c；
（3）通过的电流相同时，电磁铁的匝数越多，磁性越强；
（4）S；
（5）控制变量法；转换法．

按其线圈电流的性质可分为直流电磁铁和交流电磁铁；按用途不同可分为牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁铁及其他类型的专用电磁铁。  牵引电磁铁主要用于自动控制设备中，用来牵引或推斥机械装置，以达到自控或遥控的目的；制动电磁铁是用来操纵制动器，以完成制动任务的电磁铁； 起重电磁铁是用于起重、搬运铁磁性重物的电磁铁。 3．电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种：  ①交流电磁铁。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220v，电气线路配置简单。交流电磁铁启动力较大，换向时间短。但换向冲击大，工作时温升高(外壳设有散热筋)；当阀芯卡住时，电磁铁因电流过大易烧坏，可靠性较差，所以切换频率不许超过30次／min，寿命较短。 ②直流电磁铁。直流电磁铁一般使用24v直流电压，因此需要专用直流电源。其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(其圆筒形外壳上没有散热筋)，体积小，工作可靠，允许切换频率为120次／min，换向冲击小，使用寿命较长。但启动力比交流电磁铁小。 ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器，可以在直接使用交流电源的同时，具有直流电磁铁的结构和特性。 1、首先是电源设计，即线圈两端的电压。建议使用直流电源，因为直流电流可以保证次吸力稳定，没有交变。介于你设计的磁吸力小，可选用5-12v直流电源（电压越大，反应速度越快）。  2、绕线组材料的选取，如果设计要求绕线组质量轻，则可选择漆包铝线。一般情况下，选择漆包铜线，因为铜的电阻率低。  3、考虑绕线组的发热，绕线组是有电阻的，其发热功率p=u*u/r（u为电源电压）。  4、选用横截面积合适的导线作为绕线组。  5、磁吸力f∝磁感应强度b，而b∝i*n（电流与匝数的乘积） ，而i=u/r，且r∝n。（复杂吧，简化一下） 具体公式：b=u*i*n/2；r=ρ*l/s=ρ*π*d*n/s；（u是轮子的磁导率、ρ是导线的电阻率、s是导线的横截面积、d是线圈的平均直径≈32mm、n≈0.85*(20-12)*33.5/s、l是导线总长 。注意：s的单位是平方毫米；ρ的单位是欧姆毫米）  则：b≈0.59*u*s/ρ(可以看出只要绕线区域一定，b与n无关。) 看线圈发热功率：p=u*u/r∝(s^2)；所以导线横截面积s尽量取小，但s过小会导致磁吸力变化速度慢。