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📜  条形磁铁作为等效螺线管

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:56:13.453000             🧑  作者: Mango

条形磁铁作为等效螺线管

永磁体是条形磁体，但电磁体是螺线管，仅当通过它提供电流时才作为磁体工作。当条形磁铁被分成两半时，两个部分的行为就像具有相同磁特性的磁铁，然而，当螺线管被切成两半时，磁场较弱。

条形磁铁的磁极是固定的，但螺线管的磁极可以改变。条形磁铁的磁场强度保持不变，但螺线管的磁场强度取决于通过它的电流。

什么是磁性？

实际上，电和磁是相互关联的。这就是为什么同时研究电场和磁场的物理学分支被称为电磁学。每种物质内部都有许多原子和许多电子。但最初，它是电中性的。当它被充电时，它会产生一个电场和相应的磁场。

存在的磁性类型有：

  • 铁磁性
  • 铁磁性
  • 反铁磁性
  • 顺磁性
  • 抗磁性
  • 超顺磁性

磁铁

磁铁总是以双极形式存在，这些极不能被隔离。如果我们试图通过将磁铁分成几块来隔离这些磁极，那么它就不会被隔离。事实上，现在每一块磁铁都有自己的北极和南极。

基本上有两种类型的磁铁：

  1. 永磁体：这些磁体具有内部结构，因此它们可以永久地获得磁性，这意味着磁场始终存在。例如条形磁铁
  2. 临时磁铁：这些磁铁只有在与某些永磁体或电流接触时才会暂时获得磁性。例如电磁铁

由于物质可以以任何状态存在，因此磁铁也可以处于不同的状态。例如

  • 固态：钕磁铁，
  • 液态：铁磁流体，和
  • 气态：实际上在气态中看不到强磁性。在气态顺磁性材料中可以发现不是铁磁性材料。顺磁性气体的一个例子是氧气。

条形磁铁

大多数时候，磁铁的北极的一半被涂成红色，而磁铁的其他部分被涂成蓝色，表现为南极。

用于制造条形磁铁的材料是铁、镍、钴或任何其他铁磁材料。条形磁铁有两个极：北极和南极。

  • N – N = 排斥
  • N – S = 吸引
  • S – N = 吸引
  • S – S = 排斥

简单的条形磁铁

例1：若磁铁绕导线做的功为30J，流经导线的电流为15A，求磁极强度。

解决方案：

条形磁铁的特性

  • 条形磁铁产生磁场，磁力线从同一磁铁的一极到另一极。
  • 当自由悬挂时，磁体的北方指向存在地球磁南的地球北极，而磁体的南指向存在磁北极的地球南极。
  • 磁力线的密度在两极处最大，因此磁力在两极处更强。
  • 条形磁铁产生的磁场线不相交。

条形磁铁的用途

  • 大型条形磁铁可用于垃圾场对垃圾进行磁选。
  • 条形磁铁在医疗领域具有治疗疾病的作用。
  • 条形磁铁在实验室中用于各种目的。
  • 条形磁铁可用于制作指南针以找到正确的方向。

电磁铁

当电流流过螺线管时，它充当磁铁并在其周围产生磁场并获得磁性，但一旦电流停止，它就会失去磁性。所以，这是一个临时磁铁的例子。

电磁铁

示例 2：如果线圈的匝数为 200，电流为 1000 A，螺线管的长度为 3.14 m，则求螺线管的磁场。

解决方案：

电磁铁的特性：

  • 当电流从“+”端流向“-”端时。螺线管开始表现为磁铁并开始吸引附近的磁性设备。
  • 螺线管末端的磁力线密度最大，因此末端附近的磁性更强。
  • 螺线管产生的磁场线不会相互切割。

电磁铁的用途：

  • 它用于计算机硬盘驱动器中以存储内存
  • 它用于制作电铃。
  • 用于制造空调系统中使用的阀门
  • 它用于制造MRI机器。

示例问题

问题1：定义磁铁和磁力。

回答：

问题 2：如果在电流为 20 A 的载流导体附近买了一个磁极强度为 5 的磁铁，请找出这样做的功。

回答：

问题 3：两个条形磁铁在四个不同位置的状态行为。

回答：

问题 4：求面积为 20 m 2的圆盘的磁通量，磁场为 5。给定圆盘面积矢量与磁场方向的夹角为 60度。

回答：

问题5：写出条形磁铁的用途。

回答：