常用電磁鐵的線圈匝數依賴于電磁鐵的鐵芯大小，電源工作電壓（還有電源的類別直流或交流），漆包線的電阻，在設計好的電磁鐵上，提高線圈匝數或者會提高某些電磁力，但很快會被減少的電流和飽和的鐵芯所限制。電磁鐵的電磁線圈匝數和線圈中流通的電流量越多越大，則所轉化成的磁通量也越多,磁性越強，但到達一定的匝數和電流量，磁通量呈飽和,即如再提高線圈匝數或電流量,磁性抗壓強度不會再提高。
內部含有鐵芯的、運用通有電流量的線圈使其像磁石相同具備磁性的設備稱為電磁鐵。一般做成條型或蹄形。鐵芯得用非常容易磁化，又非常容易消退磁性的軟鐵或硅鋼來制作。那樣的電磁鐵在有電時會磁性，關閉電源后就隨著消退。電磁鐵在生活中有極為普遍的運用。電磁鐵的創造發明也使發電機組的輸出功率獲得了挺大的提高。
如在通電螺線管內部添加鐵芯后，鐵芯被通電螺線管的電磁場磁化。磁化后的鐵芯也變為了1個磁體，那樣因為2個電磁場相互之間疊加，進而使螺線管的磁性大大的提高。以便使電磁鐵的磁性更強，一般將鐵芯做成蹄形。但是特別注意蹄形鐵芯上線圈的繞向相反，一面順時針方向，另一側必需逆時針。要是繞向相同，兩線圈對鐵芯的磁化功效將互相抵消，使鐵芯看不出磁性。另外，電磁鐵的鐵芯用軟鐵制作，而不能用鋼制做。不然鋼如果被磁化后，將始終保持磁性而不能去磁，則其磁性的高低就不能用電流量的大小來操縱，而喪失電磁鐵應有的優勢。
電氣設備運用的磁性材料主要有鐵、鎳、鈷以及合金。他們具備下述磁性能。
（1）高導磁性
磁性材料的磁導率很高，其相對磁導率μ，可達到好幾百以至十多萬。因此可以被外磁場強烈磁化（呈現磁性）。依據磁性化學物質的這種特性，在電動機、變電器等電器設備的勵磁繞組放入人由磁性材料組成的鐵芯，就能夠使在勵磁線圈匝數及勵磁電流一定的狀況下，得到較強的磁場。選用高品質磁性材料，能夠使相同容積的電動機重量減輕，體積減小。
（2）磁飽和性
磁性物質盡管能被外電磁場明顯磁化，可是磁化功效不容易無限地提高。這由于磁性物質存有著磁飽和性，即磁性物質在磁化全過程中，當磁場強度H提高到一定值后，它的磁感應強度B不要隨H的提高而提高。
敘述磁化全過程中磁性材料的磁感應強度B隨磁場強度H轉變的曲線圖稱磁化曲線圖，即B=，(H)曲線圖，如圖所示4-3如圖所示。由曲線圖不難看出，磁性物質的B與H不正比，尤其曲線圖的b點之后，曲線圖越來越平整，說明B大部分不再隨H提高而提高，超過了磁飽和狀態。因為磁通 與磁密B正比，造成磁通的勵磁電流J與磁場強度H正比，因此當電磁場的磁介質是磁性材料時，
與I不是成正比的。
依據 關系式推測，因為B與H不成正比，因此磁性化學物質的磁導率μ不是常數，如圖4-4所示。
（3）磁滯性
當磁性材料處在交變磁化情況時，磁性材料展現出磁滯性，即磁理性強度落后于磁場強度變化。圖4-5所示為磁性材料在交變磁化時B隨H的轉變曲線。由圖可見，B和H是順著合閉曲線圖轉變的。在磁化過程中，當H等于零時，B不等于零，而o稱之為剩磁感應強度。為使B等零，要更改磁場強度H的方位來開展反方向磁化。當H相當于o時，稱為矯頑磁場強度（或稱矯頑磁力）。
不一樣的磁性材料，他們的磁性能是不一樣的，按磁性能可分成兩大類：軟磁材料和硬磁材料。
軟磁材料具備較小的矯頑磁力。運用較多的軟磁材料有硅鋼片、鑄鋼件、坡莫合金、軟磁鐵氧體等。這種磁性材料通常用以制造電機、變壓器等電氣設備的鐵芯。
硬磁材料具備很大的矯頑磁力。運用較多的有碳鋼、鋁鎳鈷合金、硬磁鐵氧體等磁性材料。這種磁性材料通常用以制造永久磁鐵。
|
