¿Cómo hacer un electroimán? Puede absorber aproximadamente 1 kilogramo de materia. ¿De qué materiales está hecho? ¿Cómo hacerlo?

Electroimán

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Un electroimán es un dispositivo que genera electromagnetismo cuando se energiza. Un devanado conductor que coincide con su potencia se enrolla alrededor del exterior del núcleo de hierro. Esta bobina que transporta corriente es tan magnética como un imán. También se llama electroimán. Por lo general, le damos forma de barra o de pezuña para que el núcleo sea más fácil de magnetizar. Además, para desmagnetizar el electroimán inmediatamente cuando se corta la energía, a menudo utilizamos materiales de hierro dulce o acero al silicio que se desmagnetizan rápidamente. Un electroimán de este tipo es magnético cuando se activa y el magnetismo desaparece cuando se corta la alimentación. Los electroimanes se utilizan ampliamente en nuestra vida diaria. Gracias a su invención, la potencia de los generadores ha mejorado enormemente.

Contenido

Descripción general

Ventajas

Aplicaciones

Historia

Electroimán Campo magnético Juicio de dirección

Producción

Principio 1. El campo magnético formado por la bobina circular que conduce a la corriente

2 El campo magnético formado por la corriente en. la bobina espiral

Descripción general

Ventajas

Aplicación

Historia

Juicio de la dirección del campo magnético del electroimán

Producción

Principio 1. El campo magnético formado por la bobina circular que conduce a la corriente

2. El campo magnético formado por la corriente en el. bobina en espiral

Ampliar el electroimán

Editar descripción general de este párrafo

Cuando se inserta un núcleo de hierro dentro del solenoide energizado, el núcleo de hierro es magnetizado por el imán campo del solenoide energizado. El núcleo de hierro magnetizado también se convierte en un imán, de modo que el magnetismo del solenoide aumenta considerablemente debido a la superposición de los dos campos magnéticos. Para fortalecer el electroimán, el núcleo de hierro generalmente tiene forma de zapato. Pero tenga en cuenta que las bobinas en el núcleo del casco están enrolladas en direcciones opuestas, un lado debe estar en el sentido de las agujas del reloj y el otro lado debe estar en el sentido contrario a las agujas del reloj. Si las direcciones de bobinado son las mismas, los efectos magnetizantes de las dos bobinas sobre el núcleo de hierro se cancelarán entre sí, haciendo que el núcleo de hierro no sea magnético. Además, el núcleo del electroimán está hecho de hierro dulce, no de acero. De lo contrario, una vez que el acero esté magnetizado, mantendrá el magnetismo durante mucho tiempo y no podrá desmagnetizarse. Entonces la fuerza de su magnetismo no podrá controlarse mediante el tamaño de la corriente y se perderán las ventajas de los electroimanes. Clasificación 1. Según corriente 1. Electroimán CA 2. Electroimán CC 2. Según uso 1. Electroimán de tracción 2. Electroimán tipo marco 3. Electroimán autorretenedor 4. Electroimán de ventosa 5. Electroimán tubular

Ventajas de editar este párrafo

Los electroimanes tienen muchas ventajas: la presencia o ausencia de magnetismo del electroimán se puede controlar encendiendo o apagando la corriente; el tamaño del magnetismo se puede controlar mediante la fuerza del mismo; control de corriente o número de vueltas de la bobina; la resistencia también se puede cambiar para controlar el tamaño de la corriente, para controlar el tamaño del imán se pueden controlar cambiando la dirección de la corriente, etc. Es decir: se puede cambiar la fuerza del magnetismo, se puede controlar la presencia o ausencia de magnetismo, se puede cambiar la dirección de los polos magnéticos y el magnetismo puede desaparecer debido a la desaparición de la corriente.

Editar la aplicación de este párrafo

El electroimán es una aplicación del efecto magnético actual (electromagnetismo), que está estrechamente relacionado con la vida, como relés electromagnéticos, grúas electromagnéticas, trenes maglev, y recuento de flujo electromagnético, etc. Los electroimanes se pueden dividir en dos tipos: electroimanes de CC y electroimanes de CA. Si los electroimanes se dividen según sus usos, se pueden dividir en los siguientes cinco tipos: (1) Electroimanes de tracción: se utilizan principalmente para arrastrar dispositivos mecánicos y abrir o cerrar varias válvulas para realizar tareas de control automático. (2) Electroimán de elevación: se utiliza como dispositivo de elevación para levantar lingotes de acero, acero, arena de hierro y otros materiales ferromagnéticos. (3) Electroimán de frenado: se utiliza principalmente para frenar el motor y lograr un estacionamiento preciso. (4) El sistema electromagnético de aparatos eléctricos automáticos, como el sistema electromagnético de relés y contactores electromagnéticos, disparadores electromagnéticos de interruptores automáticos y electroimanes de funcionamiento, etc. (5) Electroimanes para otros fines, como platos electromagnéticos para amoladoras y vibradores electromagnéticos.

Edite esta historia

En 1822, los físicos franceses Arago y Lussac descubrieron que cuando la corriente pasa a través de un devanado con un bloque de hierro, puede causar que el devanado El bloque de hierro se convierta en el imán está magnetizado.

En realidad, este fue el descubrimiento original del principio de los electroimanes. En 1823, Sturgeon también llevó a cabo un experimento similar: enrolló 18 vueltas de alambre de cobre desnudo en una varilla de hierro en forma de U que no era una varilla magnética. Cuando el alambre de cobre se conectó a la batería voltaica, se enrolló alrededor de la U. varilla de hierro en forma de U. La bobina de cobre de la varilla de hierro en forma de U genera un campo magnético denso, convirtiendo así la varilla de hierro en forma de U en un "electroimán". La energía magnética de este tipo de electroimán es muchas veces mayor que la de un imán permanente. Puede absorber bloques de hierro que son 20 veces más pesados ​​que él. Cuando se corta la energía, la varilla de hierro en forma de U no puede absorber ningún bloque de hierro. y se convierte en una barra de hierro ordinaria. El invento del electroimán de Sturgeon hizo que la gente viera la brillante perspectiva de convertir la energía eléctrica en energía magnética. Este invento pronto se extendió por el Reino Unido, los Estados Unidos y algunos países costeros de Europa occidental. En 1829, el electricista estadounidense Henry hizo algunas innovaciones en el dispositivo electroimán Sturgeon. Los cables aislados magnetoeléctricos de Linqu Changsheng reemplazaron los cables de cobre desnudos, por lo que no había necesidad de preocuparse por sufrir un cortocircuito si los cables de cobre estaban demasiado cerca. Dado que los cables tienen una capa aislante, se pueden enrollar firmemente en círculos, ya que cuanto más densas son las bobinas, más fuerte es el campo magnético generado, lo que mejora en gran medida la capacidad de convertir energía eléctrica en energía magnética. En 1831, Henry produjo a prueba un electroimán más nuevo, aunque no era de gran tamaño, podía recoger una tonelada de hierro.

Edite este párrafo para determinar la dirección del campo magnético del electroimán.

La dirección del campo magnético del electroimán se puede determinar usando la regla de Ampere. La regla de Ampere es una regla que expresa la relación entre la corriente y la dirección de las líneas del campo magnético excitadas por la corriente. También se le llama regla de la espiral derecha. (1) Regla de Ampere para conductores rectos energizados (Regla 1 de Ampere): Sostenga el conductor recto energizado con la mano derecha, con el pulgar apuntando en la dirección de la corriente y los cuatro dedos apuntando en la dirección de las líneas del campo magnético alrededor. el conductor recto energizado. (2) Regla de Ampere en solenoide energizado (Regla de Ampere 2): Sostenga el solenoide energizado con la mano derecha de modo que los cuatro dedos queden doblados en la dirección de la corriente, luego el extremo apuntado por el pulgar es el solenoide energizado Ley de Ampere para Las corrientes lineales también se aplican a un pequeño segmento de corriente lineal. Se puede considerar que la corriente del anillo está compuesta de muchas pequeñas corrientes en línea recta. Para cada pequeña corriente en línea recta, se utiliza la regla de corriente lineal de Ampere para determinar la dirección de la intensidad de la inducción magnética en el eje central de la corriente del anillo. Superpuestas, obtenemos la dirección de las líneas del campo magnético en el eje central de la corriente anular. La regla de Ampere para la corriente lineal es básica. La regla de Ampere para la corriente lineal se puede derivar de la regla de Ampere para la corriente lineal. La regla de Ampere para la corriente lineal también es aplicable al campo magnético generado por el movimiento lineal de la carga. de la corriente es la misma que la dirección del movimiento de la carga positiva. Igual que la dirección del movimiento de las cargas negativas. Historia Inspirado por el actual experimento de efectos magnéticos de Oersted y una serie de otros experimentos, Ampere se dio cuenta de que la esencia de los fenómenos magnéticos es la corriente eléctrica, atribuyó varias interacciones que involucran corriente eléctrica e imanes a la interacción entre corrientes eléctricas y propuso encontrar cuestiones básicas sobre la Leyes de interacción de elementos actuales. Para superar la dificultad de la medición directa de elementos de corriente aislados, Ampere diseñó cuidadosamente cuatro experimentos de visualización cero acompañados de un análisis teórico riguroso y obtuvo los resultados. Sin embargo, como Ampere mantenía el concepto de acción electromagnética a distancia, en un momento dado impuso en el análisis teórico la suposición de que la fuerza entre dos elementos actuales se aplica a lo largo de la línea de conexión, esperando cumplir con la tercera ley de Newton, lo que hizo que la conclusión fuera errónea. La fórmula anterior es el resultado de la corrección después de descartar la suposición incorrecta de que la fuerza está a lo largo de la línea de conexión. Desde la perspectiva de la acción cercana, debe entenderse que el elemento actual genera un campo magnético y el campo magnético ejerce una fuerza sobre otro elemento actual. Importancia: la ley de Ampere es equivalente a la ley de Coulomb y es la ley experimental básica de la interacción magnética. La magnetoelectricidad de Linqu Changsheng determina las propiedades del campo magnético y proporciona una forma de calcular la interacción actual. La fuerza df12 ejercida por el elemento actual I1dι de la fórmula de fuerza de Ampere sobre otro elemento actual I2dι a una distancia de γ12 es: μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12) df12 = ── ──────────── 4π γ123 Donde dι1. La dirección de dι2 es la dirección de la corriente; γ12 es el vector radial de I1dι a I2dι. La ley de Ampere se puede dividir en dos partes. Una es que el campo magnético generado por el elemento actual Idι (es decir, el I1dι mencionado anteriormente) en γ (es decir, el γ12 mencionado anteriormente) es μ0 Idι × γ　dB = ── ────── 4π γ3. es la ley de Bisara.

La segunda es la fuerza df (es decir, la df12 anterior) que recibe el elemento actual Idl (el I2dι2 mencionado anteriormente) en el campo magnético B es: df = Idι × B

Edite este párrafo para hacer

Electroimán casero sencillo: 1. Requiere alambre esmaltado y clavos de hierro para su cuerpo; una batería o fuente de alimentación suministra la corriente; 2. Precauciones: Raspe la pintura del extremo del alambre esmaltado o quémelo al fuego. Envuelva el alambre esmaltado en la misma dirección. Ate firmemente el extremo del alambre esmaltado.

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Efecto magnético de la corriente

1. El campo magnético formado por la bobina circular que conduce a la corriente

(1) La dirección del campo magnético en el centro de la bobina se puede determinar mediante la regla de la mano derecha de Ampere tratando una pequeña sección de alambre en la bobina como una línea recta. (2) El campo magnético generado por cada pequeña sección de corriente en una bobina circular que transporta corriente apunta en la misma dirección dentro de la bobina, por lo que el campo magnético en la bobina es más fuerte que el campo magnético generado por la corriente en un cable recto. (3) Cuando pasa una corriente a través de un cable circular, la dirección del campo magnético fuera de la bobina debido al campo magnético generado por cada pequeña sección de corriente es inconsistente, por lo que el campo magnético resultante generado es más débil que el campo magnético interior. el círculo. (4) Cuanto mayor es la corriente de la bobina circular, menor es el radio y mayor es la intensidad del campo magnético en el centro de la bobina. (5) Las formas de las líneas de campo magnético de las bobinas circulares y de los imanes delgados en forma de disco son similares.

2. Campo magnético de la corriente de la bobina espiral

(1) Un cable largo se enrolla en una bobina espiral larga, que equivale a muchas bobinas circulares conectadas en serie. establecido en el centro de cada cable circular está en la misma dirección, lo que puede mejorar el efecto. Por lo tanto, el campo magnético en el centro de la bobina es más fuerte que el de una bobina circular de una sola vuelta. (2) Las líneas del campo magnético dentro de la bobina forman líneas rectas con la misma dirección, y las líneas del campo magnético en aproximadamente ambos extremos de la bobina se curvan gradualmente hacia afuera. (3) Las características de la línea del campo magnético de la bobina helicoidal son similares a las de la barra magnética. Las líneas del campo magnético dentro de la bobina están en dirección opuesta a las del exterior de la bobina. (4) La intensidad del campo magnético en la bobina es proporcional a la corriente en la bobina y al número de vueltas de la bobina por unidad de longitud. 3. La regla de la espiral derecha (regla de Ampere) para la dirección del campo magnético en la corriente de la bobina helicoidal: Sostenga la bobina con la mano derecha, con cuatro dedos apuntando en la dirección de la corriente y en la dirección señalada por el El pulgar es la dirección de las líneas del campo magnético en la bobina. Electroimán y su aplicación Electroimán: Dispositivo que utiliza el efecto magnético de la corriente eléctrica para volver magnético el hierro dulce. (1) Inserte una varilla de hierro dulce en una bobina helicoidal. Cuando la corriente fluye a través de la bobina, el campo magnético dentro de la bobina magnetiza la varilla de hierro dulce y la convierte en un imán temporal. Sin embargo, cuando se corta la corriente, el magnetismo de la bobina. y la barra de hierro dulce desaparecerá. (2) El campo magnético generado después de magnetizar la varilla de hierro dulce, más el campo magnético en la bobina original, mejora en gran medida la intensidad total del campo magnético, por lo que la fuerza magnética del electroimán es mayor que la del imán natural. (3) Cuanto mayor sea la corriente de la bobina helicoidal y más vueltas tenga la bobina, más fuerte será el campo magnético del electroimán. Aplicaciones de los electroimanes: (1) Grúa: Es un potente electroimán de uso industrial. Se hace pasar por una gran corriente y se puede utilizar para levantar placas de acero, contenedores, chatarra, etc. (2) Teléfono: se introduce en el siguiente apartado. (3) Amperímetro, voltímetro, galvanómetro (4) Timbre eléctrico, etc. Un solenoide energizado con un núcleo de hierro en su interior se llama electroimán. Cuando se inserta un núcleo de hierro dentro de un solenoide energizado, el núcleo de hierro es magnetizado por el campo magnético del solenoide energizado. El núcleo de hierro magnetizado también se convierte en un imán, de modo que el magnetismo del solenoide aumenta considerablemente debido a la superposición de los dos campos magnéticos. Para fortalecer el electroimán, el núcleo de hierro generalmente tiene forma de zapato. Pero tenga en cuenta que las bobinas en el núcleo del casco están enrolladas en direcciones opuestas, un lado debe estar en el sentido de las agujas del reloj y el otro lado debe estar en el sentido contrario a las agujas del reloj. Si las direcciones de bobinado son las mismas, los efectos magnetizantes de las dos bobinas sobre el núcleo de hierro se cancelarán entre sí, haciendo que el núcleo de hierro no sea magnético. Además, el núcleo del electroimán está hecho de hierro dulce, no de acero. De lo contrario, una vez que el acero esté magnetizado, mantendrá el magnetismo durante mucho tiempo y no podrá desmagnetizarse. Entonces la fuerza de su magnetismo no podrá controlarse mediante el tamaño de la corriente y se perderán las ventajas de los electroimanes.