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物理课程/磁体/电磁铁

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电磁铁简介

人们观察到,载流导体确实表现出磁体的特征

电磁铁

我自己的理论解释了地球和行星的磁场是电磁铁。地球和行星的磁场是由电流产生的。但是,所有发表的解释行星磁场的理论都是错误的。没有已知的理论能够解释与旋转的明显联系,包括为什么旋转方向和磁场近似匹配。行星的旋转显然是磁场的原因。流行的理论甚至无法解释磁场的极性。尽管缺乏证据,关于磁极倒转的奇特理论很常见。事实上,极性从旋转中可以清楚地看出,因此不可能改变。正确的解释实际上出奇地简单。原因仅仅是行星旋转直接产生的电流以及重力造成的自由离子的电荷分离。带正电的离子通常比带负电的离子重,因此会向旋转轴移动。我们首先只考虑地球的负电荷(电子),忽略原子核的正电荷。在 24 小时内,电子的总电荷穿过地球横截面一次。地球的质量在第一近似下是质子质量的两倍,因为中子数量几乎与质子一样多,并且质量几乎相同。那么,由电子在 24 小时内绕地球轴旋转引起的电流很容易计算出来。 由于地球整体上是电中性的,正电荷会产生大小完全相同的电流。由这两个电流产生的磁场几乎完全相互抵消。但是,由于带正电的离子受到重力轻微地向地球轴移动,负电荷的剩余效应导致了地球的磁场。

人们观察到

  1. 任何线圈导体在通电时都会吸引金属,就像磁石一样。因此得名 电磁铁。载流导体确实表现出磁体的特征
  2. 当将金属材料放置在多匝通电线圈的匝数中时,该材料会变成磁体。与电磁铁不同,当电流断开或材料从线圈的匝数中取出时,该材料仍然保留其磁性,因此得名 永磁体

电磁铁特性

  • 磁场
磁场 由从北极到南极(即从正极到负极)行进的磁力线组成。当电流为零时,电磁铁不会吸引金属,或者当没有电流流动时,磁场不存在。磁场强度是线圈电感和电流的乘积。
B = L I
  • 磁极
磁体有两个“极”,即 北极南极,分别对应电流极性。北极对应正极性。南极对应负极性

参考资料

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华夏公益教科书