电磁铁的磁感应强度(电磁铁的磁感应强度大小

1. 电磁铁的磁感应强度大小

普通铁氧体磁铁，表面场强在1000左右，好点的能到1200高斯。

钕铁硼强磁一般是它的4倍。

磁铁的成分是铁、钴、镍等原子，其原子的内部结构比较特殊，本身就具有磁矩。磁铁种类：形状类磁铁：方块磁铁、瓦形磁铁、异形磁铁、圆柱形磁铁、圆环磁铁、圆片磁铁、磁棒磁铁、磁力架磁铁，属性类磁铁：钐钴磁体、钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁，行业类磁铁：磁性组件、电机磁铁、橡胶磁铁、强力磁铁、塑磁等等种类。磁铁分永久磁铁与软磁，永久磁铁是加上强磁，使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列，软磁则是加上电流（也是一种加上磁力的方法） 等电流去掉软铁会慢慢失去磁性。

磁铁能够产生磁场，具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。

场强主要是和磁体厚度成正比。达到一定峰值后，增加就不明显了。

2. 电磁铁 磁场强度

电磁铁的磁性强弱与三个因素有关：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。

电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；电流越强，电磁铁的磁性越强；当电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；电磁铁内有铁芯比无铁芯磁性强。

电流的频率是指：单位时间内，交流电在一秒钟内完成多少个周期，我国的交流电是50个周期，也就是电流的方向变化100次。

电流方向的变化电磁铁磁极的极性，并不改变磁极的强弱。

3. 常见磁铁磁感应强度

一般永磁铁(铝镍钴合金磁铁，铁氧体磁铁等)附近的磁感应强度约为0.4-0.7特斯拉。

但稀土磁铁(最常见的是钕磁铁，钐钴磁铁)却可以产生超过1.4特斯拉的磁场，比一般的铝镍钴磁体或铁氧体磁体产生的磁场大得多。

4. 电磁铁间隙内磁感应强度

1. 了解制作霍尔元件使用的材料；

2. 理解霍尔效应的原理， 看懂原理图， 能够利用左手定则或右手螺旋定则判断各矢量之间的关系；

3. 霍尔电压与工作电流和励磁电流有什么样的关系？ 如何利用霍尔效应来测量磁场？ 二、 实验内容 1. 测量霍尔电压HU 与工作电流SI 的关系 移动二维标尺， 使霍尔元件位于电磁铁气隙中心位置； 调节励磁电流MI =1000mA； 调节SI =5.00， 6.00， 7.00， 8.00， 9.00， 10.00 mA， 记录对应的霍尔电压HU ， 填入表 1。

2. 测量霍尔电压HU 与励磁电流MI 的关系 霍尔元件仍位于电磁铁气隙中心位置； 调节工作电流SI =10.00mA； 调节MI =500， 600，700， 800， 900， 1000 mA， 记录对应的霍尔电压HU ， 填入表 2。 3. 测量电磁铁气隙中心磁感应强度 B 的大小及分布情况 I =1000mA，SI =10.00mA； 将霍尔元件从中心向边缘（统一向右侧， 垂直方向不变）调节M移动， 每隔 5mm 测量相应的霍尔电压HU ， 填入表 3， 同时记录铭牌上的霍尔灵敏度HK 。 三、 实验注意事项 1. 连线： 相应的部分相连， 红对红， 黑对黑， 注意线头的形状（U 型头、 接插线）。

2. 霍尔元件的位置： 用游标尺的零刻线对准主尺的中心刻线（横向对准 30mm 刻线， 纵向对准19mm 刻线）， 霍尔元件就位于气隙中心。 3. 霍尔效应实验仪上的闸刀开关： 三个开关都是指向 C 型磁铁为正向。 霍尔电压的开关始终扳到正向不变， 其余两个则需要来回扳动， 扳动时注意断开测试仪的电源， 避免放电产生电火花。

4. 霍尔效应测试仪左下角和右下角的白色旋钮： 用于改变输入电流的大小。

测试仪较为灵敏， 当旋转旋钮幅度太大或太快时， 示数跳动较为严重， 因此旋转时应缓慢。 5. 表 3 中最左边的 X， 是指元件移动的距离， 而非实际刻度值， 即表格中的 0 对应游标尺指向主尺的 30mm， 而表格中的 30 对应游标尺指向主尺的 0mm。 四、 数据处理要求 1. 求出三个表格中HU 的值和表 3 中每个HU 对应的磁感应强度 B 的值， 将计算结果填入表格；

2. 根据表 1 和表 2， 用坐标纸分别画出HSUI和HMUI图， 并用图解法求出各自的斜率； 根据表 3， 用坐标纸画出 BX图。 五、 数据处理注意事项 1. 求解HU 时， 取到小数点后第一位， 求解 B 时， 取到小数点后第三位； （不必写计算过程）

2. 画图时， 三个表格中已经给出的自变量为横坐标， 计算值为纵坐标； 画出坐标轴， 标注每个坐标轴代表的物理量及其单位的符号， 坐标轴上应合理分度； 描出所有实验点， 再连线（不论直线或曲线都应是光滑的）， 最后在合适的位置写出图名； 

5. 电磁铁规格和磁感应强度的关系

解析：线圈匝数加倍时，产生的磁感线会加倍。磁感线将铁芯磁化，磁场也会成倍增强。而电磁铁

的吸力跟磁感应强度的平方成正比，故电磁铁的磁力大小与线圈圈数的平方成正比。

磁感应强度公式：B = uN × I / Le

式中：N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路

长度，单位为m ，u为铁芯的磁导率。

6. 电磁铁的磁感应强度大小比较

电磁铁气隙中心得到的磁感应强度b沿水平方向的分布是一个对称分布

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