电磁铁科学(电磁铁科学小论文)

1. 电磁铁科学小论文

起因

奥斯特早在读大学时就深受康德哲学思想的影响，认为各种自然力都来自同一根源，可以相互转化。他一直坚信电和磁之间一定有某种关系，电一定可以转化为磁。当务之急是怎样找到实现这种转化的条件。奥斯特仔细地审查了库仑的论断，发现库仑研究的对象全是静电和静磁，确实不可能转化。他猜测，非静电、非静磁可能是转化的条件，应该把注意力集中到电流和磁体有没有相互作用来进行探索。

实验

1819 年上半年到1820年下半年，奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁关系。1820年4月，在一次讲演快结束的时候，奥斯特抱着试试看的 心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使有心的奥斯特喜出望外， 竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小，而且不很规则，这一跳并没有引起听众注意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现磁针在电流周 围都会偏转。在导线的上方和导线的下方，磁针偏转方向相反。在导体和磁针之间放置非磁性物质，比如木头、玻璃、水、松香等，不会影响磁针的偏转。

1820年7月21日，奥斯特写成《论磁针的电流撞击实验》的论文，这篇仅用了4页纸的论文，是

一篇极其简洁的实验报告。奥斯特在报告中讲述了他的实验装置和60多个实验的结果，从实验总结出：电流的作用仅存在于载 流导线的周围；沿着螺纹方向垂直于导线；电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质；作用的强弱决定于介质，也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱；铜和其 他一些材料做的针不受电流作用；通电的环形导体相当于一个磁针，具有两个磁极，等等——正式向学术界宣告发现了电流磁效应。

意义

奥斯特发现的电流磁效应，是科学史上的重大发现，它立即引起了那些懂得它的重要性和价值的人们的注意。在这一重大发现之后，一系列的新发现接连出现。两个月后安培发现了电流间的相互作用，阿拉果制成了第一个电磁铁，施魏格发明电流计等。安培曾写道：“奥斯特先生……已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了。”奥斯特的发现揭开了物理学史上的一个新纪元。

2. 电磁铁科学小论文300字

　　电是一种自然现象，是一种能量。自然界的闪电就是电的一种现象。　　电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间产生的排斥力和吸引力的一种属性。它是自然界四种基本相互作用之一。电或电荷有两种:我们把一种叫做正电，另一种叫做负电。　　电是个一般术语，是静止或移动的电荷所产生的物理现象。在大自然里，电的机制给出了很多众所熟知的效应，例如闪电、摩擦起电、静电感应、电磁感应等等。

3. 电磁铁科学小论文50字简单

一、磁现象

1．最早的指南针叫司南。

2．磁性：磁体能够吸收钢铁一类的物质。

3．磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强，中间最弱。水平面自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫南极（S极），指北的磁极叫北极（N极）。

4．磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。

5．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。

6．物体是否具有磁性的判断方法：

①根据磁体的吸铁性判断。

②根据磁体的指向性判断。

③根据磁体相互作用规律判断。

④根据磁极的磁性最强判断。磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用，音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。

二、磁场

1．磁场：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场看不见、摸不着我们可以根据它对其他物体的作用来认识它。这里使用的是转换法。（认识电流也运用了这种方法。）

2．磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。

3．磁场的方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是该点磁场的方向。

4．磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。磁感线的方向：在用磁感线描述磁场时，磁感线都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极。

说明：

①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。

②磁感线是封闭的曲线。

③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

④磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。

⑤磁感线不相交。

5．地磁场：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。地磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。磁偏角：地理的两极和地磁的两极并不不重合，这个现象最先由我国宋代的沈括发现。

三、电生磁

1、电流的磁效应通电导线的周围存在磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。

2、通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。

3、安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。

四、电磁铁

1．电磁铁在螺线管内插入软铁芯，当有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。这种磁体叫做电磁铁。工作原理：电流的磁效应。

2、影响电磁铁磁性强弱的因素电流越大，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；插入铁芯，电磁铁的磁性会更强。

3、特点：其磁性的有无可由通断电流来控制；其磁极方向可以通过改变电流方向来改变；其磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。

4、电磁铁的应用：电磁起重机、电磁继电器

五、电磁继电器 扬声器

1、电磁继电器继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。电磁继电器：实质是由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。

2、扬声器扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。它主要由永久磁体、线圈和锥形纸盆组成。

六、电动机

1、磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。

2、电动机主要由转子和定子组成。电动机是利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理制成的。电动机在工作时，线圈转到平衡位置的瞬间，线圈中的电流断开，但由于线圈的惯性，线圈还可以继续转动，转过此位置后，线圈中的电流方向靠换向器的作用而发生改变。

3、电动机工作时，把电能转化为机械能。电动机构造简单控制方便、体积小、效率高、功率可大可小。

七、磁生电

1、电磁感应由于导体在磁场中运动而产生电流的现象，叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。英国物理学家法拉第于1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律。产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。导体中感应电流的方向：跟导体运动的方向和磁感线的方向有关。

2、发电机发电机主要由转子和定子组成。发电机的工作原理：电磁感应现象。发电机在发电的过程中，把机械能转化为电能。方向不断变化的电流叫交变电流，简称交流（AC）。我国电网以交流供电，频率是50Hz，周期0.02s，电流方向1s改变100次。

4. 磁铁的科学小论文

西班牙物理学家发现，通过移除石墨材料表面的单个原子，制造原子空位，可使石墨中产生局部磁矩。这一研究成果有助于开发利用非金属材料和生物兼容性材料来制造磁体的新方法，而且可比现有磁体更轻、价格更低廉。

该研究由马德里自治大学和马德里材料科学研究所的科研小组共同完成，相关论文发表在近期出版的《物理学评论快报》上。实验中，研究人员使用了高序热解石墨，这种材料是由石墨烯层按照AB-AB的模式叠加而成。他们首先在超洁净环境中将部分A层石墨烯削去，以确保石墨的表面完全不含杂质；然后再利用低能离子辐射，使表面的原子位移，制造出一个个原子空位。

通过自制的低温扫描隧道显微镜，研究小组发现，每个原子空位的顶端都出现了大约为费米能级的锐共振高峰，很多理论研究都预测过这种现象，但这是首次通过实验观测到。

研究人员解释说，每个原子空位的共振都会对应一个磁矩，这是因为，电子和电子之间存在相斥作用，原子空位导致其周围的电子自旋排列成行，从而形成磁矩。而且，不同地点的空位产生不同的磁矩，磁矩彼此之间也有相互作用，这样一来，只需将单个碳原子随意移除，就能使整个石墨材料具有肉眼可见的磁性。

参与此项研究的伊凡·布里休加说，普通的碳元素组成的材料通常不会出现磁力，这是由于其中的电子通过共价键结合成对，电子的总自旋为零，因而净磁矩不可能存在。一旦从石墨的表面移除一个碳原子，通过共价键结合的电子对会被打破，单个电子就产生了局部磁矩。

这一结果不仅证实了理论模型的准确性，还具有诸多深层意义。比如，观察到的共振现象可能会增强石墨的化学反应能力；在应用方面，该技术可能用于制造革新性的非金属材料磁体，在电子领域和生物医学领域拥有良好前景。此外，同传统磁体相比，石墨磁体的制造成本低廉，1吨碳的价格大约不到1吨镍的价格的千分之一，而且石墨磁体还具有重量轻、弹性好等优势。不过，到目前为止，所报告的石墨磁体的磁力与现有最强的磁体相比还有不小的差距。

布里休加表示，通过将类似于石墨烯的材料中的原子移除来制造原子空位，会对材料的机械性能、电子性能和磁性能产生重大影响，而当前纳米技术面临的一个紧迫挑战就是如何将石墨整合到真正的电子设备中，这项实验成果最光明的未来就是应用于旋转电子学研究，即通过不成对的电子的自旋来开发新一代电子设备

5. 电磁铁科学小论文200字

奥斯特：奥斯特一直致力于发现电和磁的关系。有一次他在上课时突发奇想，把一根导线接在电池两端，把小磁针放在直导线旁边，在接通的一瞬间小磁针转动了。奥斯特的学生对此不以为然，但奥斯特却激动地对这一现象进行进一步的探究，最终他在《物理学年鉴》上发表了自己的论文。该书破例对奥斯特的文章进行了全篇发表。

影响及成就

奥斯特是一位热情洋溢重视科研和实验的教师，他说：“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课，所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者，1824年倡议成立丹麦科学促进协会，创建了丹麦第一个物理实验室。

1908 年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”，以表彰做出重大贡献的物理学家。奥斯特的功绩受到了学术界的公认，为了纪念他，国际上从1934年起命名磁场强度的单位为奥斯特，简称“奥”。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”，奖励在物理教学上做出贡献的物理教师。

他的重要论文在1920年整理出版，书名是《奥斯特科学论文》。

意义

奥斯特发现的电流磁效应，是科学史上的重大发现，它立即引起了那些懂得它的重要性和价值的人们的注意。在这一重大发现之后，一系列的新发现接连出现。两个月后安培发现了电流间的相互作用，阿拉果制成了第一个电磁铁，施魏格发明电流计等。安培曾写道：“奥斯特先生……已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了．”奥斯特的发现揭开了物理学史上的一个新纪元．

奥斯特对磁效应的解释，虽然不完全正确，但并不影响这一实验的重大意义，它证明了电和磁能相互转化，这为电磁学的发展打下基础。

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