電磁鐵的發明
1822年,法國物理學家阿拉戈和呂薩克發現,當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比較初發現。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,當銅線與伏打電池接通時,繞在u型鐵棒上的銅線圈即產生了密集的磁場,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大放多倍,它能吸起比它重20倍的鐵塊,而當電源切斷后,u型鐵棒就什么鐵塊也吸不住,重新成為一根普通的鐵棒。
斯特金的電磁鐵發明,使人們看到了把電能轉化為磁能的光明前景,這一發明很快在英國、美國以及西歐一些沿海傳播開來。
1829年,美國電學家亨利對斯特金電磁鐵裝置進行了一些-,絕緣導線代替裸銅導線,因此不必-被銅導線過分靠近而短路。由于導線有了絕緣層,就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起,由于線圈越密集,產生的磁場就越強,這樣就大大提高了把電能轉化為磁能的能力。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。
電磁鐵的發明也使發電機的功率得到了很大的提高。
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磁鐵是可以產生磁場的物體,為一磁偶極子,能夠吸引鐵磁性物質如鐵、鎳、鈷等金屬。磁極的判定是以細線懸掛一磁鐵,指向北方的磁極稱為指北極或n極,指向南方的磁-指南極或s極。如果將地球想成一大磁鐵,則目前地球的地磁北極是s極,地磁南極則是n極。磁鐵異極則相吸,同極則排斥。指南極與指北極相吸,指南極與指南極相斥,指北極與指北極相斥。
磁鐵可分作“永磁鐵”與“非永磁鐵”。永磁鐵可以是天然產物,又稱天然磁石,也可以由人工制造比較強的磁鐵是---磁鐵。而非永性磁鐵,只有在某些條件下會有磁性,通常是以電磁鐵的形式產生,也就是利用電流來強化其磁場。
未磁化的磁石內部磁分子分子磁鐵學說是無規則排列的,經過磁化的過程后磁分子會有規則的排列。此時,磁分子的n極和s極會朝向相同方向使磁石具有磁性而成為磁鐵。同時,同一磁鐵上存在相反兩極且兩極之磁量相等
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強力磁鐵的天文、地質、考古和等領域的磁應用
我們已經知道,地球是一塊-的磁鐵,那么,它的磁性來自何處?它是自古就有的嗎?它和地質狀況有什么聯系?宇宙中的磁場又是如何的?
至少在圖片上我們都見過燦爛的北極光。我國自古代就有了北極光的記載。北極光實際上是太陽風中的粒子和地磁場相互作用的結果。太陽風是由太陽發出的高能帶電粒子流。當它們到達地球時,與地磁場發生相互作用,就好象帶電流的導線在磁場中受力一樣,使得這些粒子向南北極運動和---,并且和地球高空的稀薄氣體相碰撞,結果使氣體分子受激發,從而發光。
太陽黑子是太陽上磁場活動非常劇烈的區域。太陽黑子的-對我們的生活會產生影響,例如使得無線電通信暫時中斷等。因此,研究太陽黑子對我們有重要意義。
地磁的變化可以用來勘探礦床。由于所有物質均具有或強或弱的磁性,如果它們---在一起,形成礦床,那么必然對附近區域的地磁場產生干擾,使得地磁場出現異常情況。根據這一點,可以在陸地、海洋或者空中測量大地的磁性,獲得地磁圖,對地磁圖上磁場異常的區域進行分析和進一步勘探,往往可以發現未知的礦藏或者特殊的地質構造。
不同地質年代的巖石往往具有不同的磁性。因此,可以根據巖石的磁性輔助判斷地質年代的變化以及地殼變動。
很多礦藏資源都是共生的,也就是說好幾種礦物質混合的一起,它們具有不同的磁性。利用這個特點,人們開發了磁選機,利用不同成分礦物質的不同磁性以及磁性強弱的差別,用磁鐵吸引這些物質,那么它們所受到的吸引力就有所區別,結果可以將混在一起的不同磁性的礦物質分開,實現了磁性選礦。
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