磁鐵的工業(yè)應(yīng)用

    磁懸浮列車應(yīng)用



    磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導向和驅(qū)動系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。它的時速可達到500公里以上，是當今世界最快的地面客運交通工具，有速度快、爬坡能力強、能耗低運行時噪音小、安全舒適、不燃油、污染少、價格便宜等優(yōu)點。并且它采用采用高架方式，占用的耕地很少。磁懸浮列車意味著這些火車利用磁的基本原理懸浮在導軌上來代替舊的鋼輪和軌道列車。磁懸浮技術(shù)利用電磁力將整個列車車廂托起，擺脫了討厭的摩擦力和令人不快的鏘鏘聲，實現(xiàn)與地面無接觸、無燃料的快速“飛行”。

    磁懸浮列車是自大約200年前斯蒂芬森的“火箭”號蒸氣機車問世以來鐵路技術(shù)最根本的突破。磁懸浮列車在今天看似乎還是一個新鮮事物，其實它的理論準備已有很長的歷史。磁懸浮技術(shù)的研究源于德國，早在1922年德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。進入70年代以后，隨著世界工業(yè)化國家經(jīng)濟實力的不斷加強，為提高交通運輸能力以適應(yīng)其經(jīng)濟發(fā)展的需要，德國、日本、美國、加拿大、法國、英國等發(fā)達國家相繼開始籌劃進行磁懸浮運輸系統(tǒng)的開發(fā)。

    中國上海就有一條，而且是目前國內(nèi)唯一一條磁懸浮列車線！??！

    釹鐵硼的應(yīng)用

    中國釹鐵硼磁體應(yīng)用情況如下，高技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用占37%，如核磁共振成像儀（MRI）、手機振動、硬盤驅(qū)動器音圈（VCM）、光盤（DVD、CD-ROM）驅(qū)動器主軸、電動工具、電動車、變頻空調(diào)的發(fā)動機。傳統(tǒng)中低檔產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用占63%，如音響器件、磁吸附器件、磁選器、磁化器。

    電磁鐵

    定義

    內(nèi)部帶有鐵芯的、利用通有電流的線圈使其像磁鐵一樣具有磁性的裝置叫作電磁鐵（electromagnet）。通常制成條形或蹄形。鐵芯要用容易磁化，又容易消失磁性的軟鐵或硅鋼來制做。這樣的電磁鐵在通電時有磁性，斷電后就隨之消失。電磁鐵在日常生活中有極其廣泛的應(yīng)用。電磁鐵的發(fā)明也使發(fā)電機的功率得到了很大的提高。

    應(yīng)用

    電磁鐵在日常生活中有極其廣泛的應(yīng)用。電磁鐵是電流磁效應(yīng)（電生磁）的一個應(yīng)用，與生活聯(lián)系緊密，如電磁繼電器、電磁起重機、磁懸浮列車等。電磁鐵可以分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩大類型。如果按照用途來劃分電磁鐵，主要可分成以下五種：（1）牽引電磁鐵——主要用來牽引機械裝置、開啟或關(guān)閉各種閥門，以執(zhí)行自動控制任務(wù)。（2）起重電磁鐵——用作起重裝置來吊運鋼錠、鋼材、鐵砂等鐵磁性材料。（3）制動電磁鐵——主要用于對電動機進行制動以達到準確停車的目的。（4）自動電器的電磁系統(tǒng)——如電磁繼電器和接觸器的電磁系統(tǒng)、自動開關(guān)的電磁脫扣器及操作電磁鐵等。（5）其他用途的電磁鐵——如磨床的電磁吸盤以及電磁振動器等。

    原理

    將螺線管通電后可產(chǎn)生如一磁鐵棒的磁場。圖中的圓圈為導線截面，點代表電流出螢幕，叉代表流入螢幕；附箭頭的橢圓圓圈是磁力線。當直流電通過導體時會產(chǎn)生磁場，而通過作成螺線管（Solenoid）的導體時則會產(chǎn)生類似棒狀磁鐵的磁場。在螺線管的中心加入一磁性物質(zhì)則此磁性物質(zhì)會被磁化而達到加強磁場的效果。一般而言，電磁鐵所產(chǎn)生的磁場強度與直流電大小、線圈圈數(shù)及中心的導磁物質(zhì)有關(guān)，在設(shè)計電磁鐵時會注重線圈的分布和導鐵物質(zhì)的選擇，并利用直流電的大小來控制磁場強度。然而線圈的材料具有電阻而限制了電磁鐵所能產(chǎn)生的磁場大小，但隨著超導體的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用將有機會突破現(xiàn)有的限制。

    電磁鐵歷史

    思特金（Sturgeon）的電磁鐵。西元1825年，英國人威廉·思特金（WilliamSturgeon，1783年-1850年）將通有電流的金屬線纏繞在絕緣的棒上，發(fā)明了電磁鐵。

    美國人物理學家約瑟·亨利（JosephHenry1797年-1878年）在得知這個消息后，在軟鐵芯上纏繞密集的線圈，使用電流不大的電池通電后，便能吸起一噸重的鐵塊。

    制作

    簡易的自制電磁鐵：

    需要漆包線、鐵釘來作其本體；電池或電源供應(yīng)器供以電流。

    注意事項

    要刮除漆包線末端的漆，或用火燒。

    要以相同的方向纏繞漆包線。

    要在漆包線的末端打結(jié)綁緊。

    特性

    電磁鐵和永久磁鐵的兩端磁力最強。

    電磁鐵的磁力大小可以改變。

    電磁鐵的方向可以改變。

    電磁鐵磁力可以掌控自如。