第三節 電磁鐵

在之前的學習中,我們已明白螺線管通電後,能像磁鐵般產生磁場,這個裝置稱為電磁鐵 (electromagnet)。

如果我們在螺線管內再插入軟鐵心,由於螺線管的磁場會對軟鐵心或鋼心起磁化作用,所以插有軟鐵心的電磁鐵,所產生的磁場會強許多。

【製作電磁鐵】

電磁鐵的製作十分簡單,如所示,只要軟鐵心或鋼心上繞上載電導線便成:

【步驟 1】
在鐵芯上繞上導線,並把導線連接到電源;

【步驟 2】
開啟電源供應器,產生磁場。


換言之,根據

通電後的電磁鐵
  • 會吸引
  • 會排斥
  • 不會吸引或排斥
另一塊鐵心。

【題解】
通電後的電磁鐵會產生磁場,所以會如一塊磁石般吸引另一塊鐵心。

由於電磁鐵的磁力可以隨時開關,而且其磁力強度也由電流的控制而予以改變。所以起重用的強力磁鐵均為電磁鐵,不是天然磁石啊!

(a) 電磁鐵吸引另一塊鐵心;(b) 起重機用的電磁鐵
接通電源後,試把鐵塊靠近電磁鐵
除在螺線管內加入軟鐵心外,有其他因素會影響電磁鐵的磁場嗎?

試根據,在下方選擇正確的項目:

  • 當螺線管的匝數增加,電磁鐵所生的磁場
    • 會加強
    • 會減弱
     
    而當匝數減少,電磁鐵的磁場
    • 便加強
    • 便減弱
     
  • 當通過螺線管的電流 
    • 增加
    • 減少
    ,電磁鐵所生的磁場會增強。 

【題解】
因為螺線管所生磁場強度正比於電流大小與匝數,故此當匝數增加,則軟鐵心或鋼心的磁化率也相應提高,反之則減少。

另一方面,你有留意到的鐵心是馬蹄形的嗎?由於鐵心會把磁場引向其末端,馬蹄形的鐵心便可縮短兩磁極之間的距離,以增強磁極附近的磁場。

試改變線圈匝數、電流大小和方向(拖放電線插頭),觀看磁場的變化
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