科学原理:神奇的电磁铁
发布时间:2020-07-14
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科学原理:神奇的电磁铁

(图片来源:pixabay)

电力是我们生活的重要组成部分,从洗衣机到冰箱,从电视到电脑,电力为我们周围的各种用品供电。你知道吗?在所有电器设备的周围,都围绕着电磁场,电磁场看不见、摸不着,但确确实实存在的。而且,我们也会踏入电磁场的地盘,无论是在哪里,包括学校和家里,只要我们接触电器,就会暴露于电磁场中。而现代生活又充满了电器,不是吗?而且,随着离电器的距离越来越远,电磁场的强度也会减小。

有些人认为,电磁场会对我们的健康产生不良影响,这是真的吗?那么,为什么电器周围会有磁场呢?这是因为,在电器中通过的电流可以产生磁场。

电子是带负电荷的粒子,它们流动起来形成了电流。电流又分为直流电和交流电。直流电指的是大小和方向都不改变的电流,而交流电,则指的是大小和方向都会发生周期性变化的电流。比如,生活中各种家电都是插在家用插座上使用的,家用插座提供的是交流电;而在遥控汽车里的电池中,电流只朝一个方向流动,那就是直流电。当然了,直流电和交流电产生的磁场是不同的,直流电产生的磁场是稳定的,而交流电产生的磁场,是在不断变化的。

根据变化的电场会产生磁场的原理,英国电工威廉·斯特金在1825年发明了电磁铁。一说到带磁性的东西,你可能首先会想到冰箱上的卡通贴。但是要知道,贴在冰箱门上的卡通贴并不是“电磁铁”,而被称为“永磁体”,因为它们具有自己的磁性,可以保持很长时间。而电磁铁,只有在通电时才有磁力;电流停止时,它们的磁力会消失。尽管这听起来要比永磁体复杂,但也是它的一大优点——可以控制。你可以去看看,卡通冰箱贴是不是没有通电呢?

你也可以自己动手,制作一个电磁铁,只需要一颗普通的钉子、一圈线圈和一个电池(或其他电源),再找一些铁屑,你就能验证这神奇的效果!把线圈缠绕在螺丝上,电池连接到电线用来供电(小朋友请在大人的陪同下操作)。当电路连通时,钉子的末端就会被磁化,吸引铁屑。断开电池,铁屑就从磁铁上掉落来。相比永磁体,电磁铁可以受你的控制,随时打开和关闭。

生活中,都有什么东西与神奇的电磁铁有关呢?其实,从简单的家用小工具到大型工业机械,你的周围有很多电磁铁哦,例如,耳机,在耳机里面有两块磁铁,一块为永磁体,另一块为电磁铁。当音频电流流过耳机,变化的电流会让电磁铁产生变化的磁场,此时,电磁铁与永磁体相互作用,产生振动,发出声音。再比如,电子门锁中也有电磁铁,还有收音机,电话,门铃……只不过,它们的电磁铁啊,被隐藏在设备内部了,所以你不太容易看见。但有些大型设备的电磁铁你很容易看见,比如,在汽车报废场,起重机就会使用大型电磁铁来轻松地提起金属车身,如果有机会看到起重机,你一定会感叹电磁铁强大的威力!



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