1822年,法國物理學(xué)家阿拉戈和呂薩克發(fā)現(xiàn),當(dāng)電流通過其中有鐵塊的繞線時,它能使繞線中的鐵塊磁化。這實際上是電磁鐵原理的初發(fā)現(xiàn)。1823年,斯特金也做了一次類似的實驗:他在一根并非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線,當(dāng)銅線與伏打電池接通時,繞在U型鐵棒上的銅線圈即產(chǎn)生了密集的磁場,這樣就使U型鐵棒變成了一塊“電磁鐵”。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能放大多倍,它能吸起比它重20倍的鐵塊,而當(dāng)電源切斷后,U型鐵棒就什么鐵塊也吸不住,重新成為一根普通的鐵棒。斯特金的電磁鐵發(fā)明,使人們看到了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的光明前景,這一發(fā)明很快在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開來。1829年,美國電學(xué)家亨利對斯特金電磁鐵裝置進(jìn)行了一些革新,絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線,因此不必?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線過分靠近而短路。由于導(dǎo)線有了絕緣層,就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起,由于線圈越密集,產(chǎn)生的磁場就越強(qiáng),這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能力。到了1831年,亨利試制出了一塊更新的電磁鐵,雖然它的體積并不大,但它能吸起1噸重的鐵塊。電磁鐵的發(fā)明也使發(fā)電機(jī)的功率得到了很大的提高。
性磁鐵
性磁鐵可以是天然產(chǎn)物,又稱天然磁石,也可以由人工制造(強(qiáng)的磁鐵是釹鐵硼磁鐵)。
非性磁鐵:非性磁鐵加熱到一定的溫度會突然失去磁性,這是由于組成磁鐵的眾多“元磁體”之排列從有序到無序所引起的;失去磁性的磁鐵放入到磁場中,當(dāng)磁化強(qiáng)度達(dá)到某一數(shù)值,它又被磁化,“元磁體”之排列又從無序到有序。
人造磁鐵:分為蹄形磁鐵和條形磁鐵,是大家生活中常見的,其中蹄形磁鐵比較受歡迎。單面磁鐵 是指一面有磁性,另一面磁性較弱的磁鐵,方法是用特殊處理的鍍鋅鐵皮將雙面磁鐵的一面包裹,這樣被包裹的一面磁性將被屏蔽,磁力被折射到另一面,另一面磁性將增強(qiáng)。如有的場合只需要一面有磁性,另一面如有磁性會造成損壞或干擾;有的場合如包裝盒上的磁鐵則只需要一面有磁性,另一面可有可無,有磁性也沒有用,這樣使用單面磁會大大降低成本并節(jié)約磁性材料。單面磁鐵的磁力折射如同衛(wèi)星鍋對信號的折射或手電筒燈鍋對光線的折射面決定:1.材料:材料的選擇以及厚薄,以及磁鐵與材料的間距有著密切的關(guān)系。純鐵皮容易漏磁,經(jīng)特殊處理后折射會增強(qiáng),但屏蔽的材料還沒研究出,但不同 廠 家做的材料效果也不同。
2.角度:根據(jù)折射原理,弧形材料效果,直角材料折射損耗較大。
3.空間:磁力線在空中如同手機(jī)信號,需要有空間才能折射出來。手電筒燈鍋如完全包裹在燈炮上,使用效果肯定不好,因為有大量的光線折射被損耗。
如何能利用以上原理,將磁性增強(qiáng)的效果,是很多參數(shù)之間求的問題,很多廠家也在反復(fù)的做實驗,如西安國泰磁鐵廠單面磁處理理想結(jié)果為增強(qiáng)50%,這樣在包裝盒箱包等領(lǐng)域?qū)⒋蟠蠼档蜕a(chǎn)成本并節(jié)約磁性材料。
釹鐵硼磁鐵
(Neodymium magnet)也稱為釹鐵硼磁鐵,其化學(xué)式為Nd2Fe14B,是一種人造的磁鐵,目前為止具有強(qiáng)磁力的磁鐵。
釹磁鐵是住友特殊金屬公司的佐川真人等人于1982年發(fā)明的,由其化學(xué)式可知其主要由釹、鐵與硼等化學(xué)元素所構(gòu)成。在許多領(lǐng)域有可能取代傳統(tǒng)的純鐵磁鐵,鋁鎳鈷合金和釤鈷磁鐵譬如電動機(jī),儀器和儀表,汽車工業(yè), 石油化工產(chǎn)業(yè)和磁性醫(yī)療保健產(chǎn)品。能生產(chǎn)各種形狀的:譬如圓盤磁鐵,圓環(huán)磁鐵, 長方形磁鐵, 弧磁鐵和其它形狀的磁鐵。
具有強(qiáng)力磁性的釹磁鐵被廣泛被應(yīng)用在電子產(chǎn)品上,例如硬盤、手機(jī)、耳機(jī)等等。