意义与机制
电流产生的磁场在线圈的每个转子上进行累加。 在一个长形线圈的内部,磁场可以被近似地认为是相对均匀的。
崔的自画像增强了线圈的强度;然而,磁畴的对齐程度存在一定的限制。当电流接近饱和时,进一步增加电流会导致效果的提升幅度减小。
关系与条件
对于较长的空气芯线,B≈μ₀NI/ℓ。 这种近似公式与线圈的匝数 N 和电流 I 成正比,与长度 ℓ 成反比。 铁芯需要一个独立的磁化关系。
实际的核心包含强磁性和残余磁化,并且线圈的末端呈现不均匀的间隙。仅仅根据间隙的大小,无法准确预测可以连接的数量。
观察实验中需要注意的事物
磁场与空气核心成比例,即 B ∝ NI;铁芯饱和,且其增加速率减缓。
这是一个长型电磁铁的近似模型。 核心磁滞效应以及实际的夹子提升机制已被忽略。 在屏幕上进行实验;请勿使用实际电源、插座或高电压进行重复。
关键关系与符号
Bair = μ₀NI/ℓ · Bcore = Bsat tanh(100Bair/Bsat)
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| B | 磁场大小 | T |
| N/ℓ | 单位长度的转数 | m⁻¹ |
| I | 线圈电流 | A |
工作实例
如果只改变相同电流的方向,磁极会发生什么?
N ↔ S
常见误解
- 使用铁芯的电磁的磁场,并不随着电流的增加而无限地保持成比例。
