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AG集团物理电磁学探究电磁铁磁性强弱的影响因素

发布日期:2019-09-03 17:55

  【实验器材】两个相同的大铁钉、若干绝缘导线、电源、开关、滑动变阻器、电流表、若干曲别针。

  【电磁铁的制作】在一个铁钉上用绝缘导线匝,在另一个铁钉上用绝缘导线匝(铁钉上要垫纸,免得碰破绝缘皮),把它们连到电路里,就是匝数不同的两个电磁铁。在不同实验条件下,试着用电磁铁吸引曲别针,比较吸引曲别针的数量的变化。

  1、将电路连接好,合上开关,AG集团调节滑动变阻器,使电流增大或减小(观察电流表指针的示数),让电磁铁吸引曲别针,观察到电流增大,吸引曲别针的数量增多。而当电流减小时,吸引曲别针的数量减少。

  2、将电路中分别接50匝线匝线圈的电磁铁,合上开关,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)。观察到100匝线圈的电磁铁吸引曲别针数量较多。

  3、将电路中接入50匝线圈的螺线管,一个有铁钉(铁芯),一个无铁钉(铁芯),合上开关,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)。观察到有铁钉的螺线管吸引曲别针数量较多。AG集团

  【实验结论】通入电磁铁的电流越大,它的磁性越强;在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强;通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。

  电磁铁是带有铁芯的螺管线圈,影响电磁铁磁场强弱的因素主要有工作电流、线圈匝数、铁芯截面积、铁芯形状和铁芯材料等,如下实验能够对影响电磁铁磁场强弱的主要因素及其作用性质进行研究。

  12V、5A直流稳压电源、0—20Ω/50W滑动变阻器、0—10A直流电流表、铝2.5平方毫米绝缘导线mm高强度漆包线平方毫米)低碳钢筋、Φ8.0mm(0.5024平方毫米)铁氧体磁棒、1.2×1.2×4.0mm低碳钢条、5kg弹簧秤等。

  取Φ6.0mm低碳钢筋12cm长,弯曲成U字形,开口宽度1.5cm制成铁芯,在U字形铁芯的两个直边上垫好绝缘纸、用漆包线匝(两直边绕制方向相反、参见附图)制成U字形铁芯电磁铁。

  再取Φ6.0mm和Φ8.0mm低碳钢筋各12cm长,垫好绝缘纸、用漆包线匝制成两个直铁芯电磁铁。

  取Φ6.0mm低碳钢筋12cm长,垫好绝缘纸、用漆包线匝制成直铁芯电磁铁。

  取Φ8.0mm(0.5024平方毫米)铁氧体磁棒,垫好绝缘纸、用漆包线匝制成铁氧体磁棒电磁铁。

  将电流、开关、滑动变阻器、电流表和电磁铁(其中的任意一个)用铝2.5平方毫米绝缘导线串联连接(如附图)。

  将1.2×1.2×4.0mm低碳钢条横着挂在弹簧秤的钩上,将电磁铁的铁芯一端固定、另一端对准低碳钢条中间位置,合上开关,调节滑动变阻器使电流强度达到2A,拉动弹簧秤至低碳钢条与电磁铁分离,记录电磁铁在电流为2A时的最大吸引力;再调节滑动变阻器使电流强度达到4A,拉动弹簧秤至低碳钢条与电磁铁分离,记录电磁铁在电流为4A时的最大吸引力。

  依次更换电磁铁,调节滑动变阻器使电流强度达到2A,拉动弹簧秤至低碳钢条与电磁铁分离,记录各种电磁铁在电流为2A时的最大吸引力。

  在电磁铁结构确定的情况下、通过电磁铁的电流越大磁性越强;在铁芯和电流一定时,AG集团线圈的匝数越多磁性越强;在电流和线圈匝数一定时,低碳钢铁芯比铁氧体磁芯的磁性强;在电流和线圈匝数一定时,铁芯直径增大磁性增强(一定范围内);在电流、线圈匝数和铁芯直径一定时,U字形铁芯的磁性更强(两个磁极都起作用,并且与钢条构成了闭合磁路)。