制作磁铁有哪些不同的方法?

时间:2021-09-27 08:58:38   作者:
电磁铁用于工业和电动机和发电机。以线圈形式缠绕的线能产生磁场。磁场的强度取决于所使用的电流和线圈中线圈的数量。通常铁芯或类似的铁芯填充线圈的中心,这样可以集中磁场,增加磁铁的强度。有些材料也可以通过放置在线圈内磁化或退磁。对于不磁化的材料-一个不作为一个磁铁-磁场应用,排列在材料中的小磁畴,以增加整体磁场输出的对象。这种影响通常是可以逆转的。为了减少水雷的威胁,美国海军在第二次世界大战中建造了巨大的线圈,让整艘船通过,在一个叫做消磁的过程中去磁。高斯是一位研究磁力的物理学家,有一个计量单位以他的名字命名。

对于磁体如陶瓷等其他永磁体,材料的这一过程必须在铁磁转变温度以上进行。在一定的温度以上,这样的磁体失去了他们可能拥有的任何永久磁场,因为小磁畴是移动的,并指向所有的方向,或不存在的熔融状态的材料。当线圈冷却时,对其内部的材料施加一个磁场,线圈的磁场强度就锁定在永磁体中。陶瓷磁体可以有极高的强度。

制作磁铁有哪些不同的方法

对薄膜超导体施加外部磁场的示意图。表面上的箭头表示电流流动,尽管电流实际上是圆形的,一直延伸到正方形的边缘。根据迈克尔·詹姆斯·沙伦(Michael James Scharen)的计算,在薄膜中心表面用霍尔探针测量的临界电流密度与后来的4线Jc测量结果一致。

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作者在研究陶瓷高过渡温度超导体时做了一个有趣的项目。当导体被放置在变化的磁场中时,会用涡电流中的电子循环抵消施加的磁场。这些电流会形成与外加磁场相反的磁场。这被称为磁屏蔽。作为一种测量超导薄膜的临界电流密度非破坏性的方式,它是由诺贝尔奖得主,物理学家罗伯特应用一个大磁场垂直于电影,把它关掉,然后测量磁场的持续电流。在一个正常的导体,如铜,关闭磁场将导致没有剩余的电流在金属中,因为电阻会很快杀死它。在没有电阻的超导体中就不是这样了。电流和磁场保持不变。我们只需要在薄膜表面附近放置一个霍尔探头来测量磁场。这些非常薄的薄膜能产生大量的磁场,所以它们是磁铁。测量结果与从薄膜中获取的数据完全吻合,这些薄膜后来被制成电路,并进行了四线测量临界电流密度。
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