1822年,法國物理學(xué)家阿拉戈和呂薩克發(fā)現(xiàn),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初發(fā)現(xiàn)。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(chǎn)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放大多倍,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(fā)明,使人們看到了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的光明前景,這一發(fā)明很快在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開來。1829年,美國電學(xué)家亨利對斯特金電磁鐵裝置進行了一些革新,絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線,因此不必擔心被銅導(dǎo)線過分靠近而短路。由于導(dǎo)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(chǎn)生的磁場就越強,這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)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(fā)明也使發(fā)電機的功率得到了很大的提高。
鋁鎳鈷磁鐵是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構(gòu)成的一種合金。鑄造工藝可以加工生產(chǎn)成不同的尺寸和形狀,可加工性很好。鑄造鋁鎳鈷永磁有著可逆溫度系數(shù),工作溫度可高達600攝氏度以上。鋁鎳鈷永磁產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種儀器儀表和其他應(yīng)用領(lǐng)域。
性磁鐵
性磁鐵可以是天然產(chǎn)物,又稱天然磁石,也可以由人工制造(強的磁鐵是釹鐵硼磁鐵)。
非性磁鐵:非性磁鐵加熱到一定的溫度會突然失去磁性,這是由于組成磁鐵的眾多“元磁體”之排列從有序到無序所引起的;失去磁性的磁鐵放入到磁場中,當磁化強度達到某一數(shù)值,它又被磁化,“元磁體”之排列又從無序到有序。
性能
定義
主要有如下3個性能參數(shù)來確定磁鐵的性能:
剩磁Br:永磁體經(jīng)磁化至技術(shù)飽和,并去掉外磁場后,所保留的Br稱為剩余磁感應(yīng)強度。
矯頑力Hc:使磁化至技術(shù)飽和的永磁體的B降低到零,所需要加的反向磁場強度稱為磁感矯頑力,簡稱為矯頑力
磁能積BH:代表了磁鐵在氣隙空間(磁鐵兩磁極空間)所建立的磁能量密度,即氣隙單位體積的靜磁能量。由于這項能量等于磁鐵的Bm和Hm的乘積,因此稱為磁能積。
磁場:對磁極產(chǎn)生磁作用的空間為磁場。
表面磁場:永磁體表面某一指定位置的磁感應(yīng)強度。