关于电磁铁的实验

关于电磁铁的实验,第1张

电学知识总结
一, 电路
电流的形成:电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)
电流的方向:从电源正极流向负极
电源:能提供持续电流(或电压)的装置
电源是把其他形式的能转化为电能如干电池是把化学能转化为电能发电机则由机械能转化为电能
有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合
导体:容易导电的物体叫导体如:金属,人体,大地,盐水溶液等
绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等
电路组成:由电源,导线,开关和用电器组成
路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)开路:断开的电路叫开路;(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路
电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图
串联:把元件逐个顺序连接起来,叫串联(任意处断开,电流都会消失)
并联:把元件并列地连接起来,叫并联(各个支路是互不影响的)
二, 电流
国际单位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=103毫安=106微安
测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上
实验室中常用的电流表有两个量程:①0~06安,每小格表示的电流值是002安;②0~3安,每小格表示的电流值是01安
三, 电压
电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置
国际单位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV)1千伏=103伏=106毫伏
测量电压的仪表是:电压表,使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;
实验室常用电压表有两个量程:①0~3伏,每小格表示的电压值是01伏;
②0~15伏,每小格表示的电压值是05伏
熟记的电压值:①1节干电池的电压15伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④安全电压是:不高于36伏;⑤工业电压380伏
四, 电阻
电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小)
国际单位:欧姆(Ω);常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=103千欧;
1千欧=103欧
决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(R与它的U和I无关)
滑动变阻器:
原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的
作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压
铭牌:如一个滑动变阻器标有"50Ω2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A
正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要"一上一下";c,通电前应把阻值调至最大的地方
五, 欧姆定律
欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
公式: 式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)
公式的理解:①公式中的I,U和R必须是在同一段电路中;②I,U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一
欧姆定律的应用:
①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大而增大(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大(U=IR)
电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联,串得越多,电阻越大)
①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)
③ 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻串联,则有R总=nR
④ 分压作用:=;计算U1,U2,可用:;
⑤ 比例关系:电流:I1:I2=1:1 (Q是热量)
电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联,并得越多,电阻越小)
①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
③电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电阻并联,则有R总=R
④分流作用:;计算I1,I2可用:;
⑤比例关系:电压:U1:U2=1:1 ,(Q是热量)
六, 电功和电功率
1 电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功,
2功的国际单位:焦耳常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=36×106焦耳
3测量电功的工具:电能表
4电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)
利用W=UIt计算时注意:①式中的WUI和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量还有公式:=I2Rt
电功率(P):表示电流做功的快慢国际单位:瓦特(W);常用:千瓦
公式:式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A)
利用计算时单位要统一,①如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时,t用小时,则P的单位是千瓦
10计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11额定电压(U0):用电器正常工作的电压另有:额定电流
12额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率
13实际电压(U):实际加在用电器两端的电压另有:实际电流
14实际功率(P):用电器在实际电压下的功率
当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏
当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,
当U = U0时,则P = P0 ;正常发光
15同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4例"220V100W"如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦)
16热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比
17P热公式:P=I2Rt ,(式中单位P→瓦(W);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒)
18当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计算热功率(如电热器,电阻就是这样的)
七,生活用电
家庭电路由:进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器
所有家用电器和插座都是并联的而用电器要与它的开关串联接火线
保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成它的作用是当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用
引起电路电流过大的两个原因:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大
安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体
八,电和磁
磁性:物体吸引铁,镍,钴等物质的性质
磁体:具有磁性的物体叫磁体它有指向性:指南北
磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极
任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极)
磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引
磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程
磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的
磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用
磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向
磁感线:描述磁场的强弱,方向的假想曲线不存在且不相交,北出南进
磁场中某点的磁场方向,磁感线方向,小磁针静止时北极指的方向相同
10地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理的北极附近但并不重合,它们的交角称磁偏角,我国学者沈括最早记述这一现象
11奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场
12安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,
则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极)
13通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变
14电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁
15电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变
16电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关它的作用可实现远距离 *** 作,利用低电压,弱电流来控制高电压,强电流还可实现自动控制
17电话基本原理:振动→强弱变化电流→振动
18电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流应用:发电机
感应电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动
感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关
发电机的原理:电磁感应现象结构:定子和转子它将机械能转化为电能
磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用是由电能转化为机械能应用:电动机
通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关
电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的
换向器:实现交流电和直流电之间的互换
交流电:周期性改变电流方向的电流
直流电:电流方向不改变的电流
实验
一伏安法测电阻
实验原理:(实验器材,电路图如右图)注意:实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处
实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压
二测小灯泡的电功率——实验原理:P=UI

推拉式电磁铁其实是根据电磁的原理,以油电量来控制它的动作以及功率的大小。推拉式电磁铁推拉的是电磁铁。推拉式电磁铁是框架式电磁铁中的一种。

推拉式其结构也是通过电磁铁的磁心以及电磁圈,形成一个可以推和拉的动作。在一个整体中运行,就像是活塞一样运动,它的结构有时通过d簧来实行快速的变换,也有的是用按钮式来改变它的位置,从而达到更换磁性的原理。

所以通常将这个结构称之为直动推拉式,电磁铁的作用就是通过电流来产生磁性,概括不同的磁圈,加上电源来控制磁性的大小,推拉式电磁铁比较小,容易安装到一些小的场所。

在电流稳定的情况下,通过推拉来改变磁圈数,达到磁性大小的变换。

扩展资料

推拉式电磁铁也就是包括以下几个部件构成:磁芯、电磁圈、直线密封管、电线等,组成一个推拉式的结构。

传统的交流,直流推拉电磁铁启动和工作一个电压电流,易烧线圈,牵引不大,行程有限。长行程牵引电磁铁动作干脆迅速,启动上升010秒,返回复位005秒以下。 *** 作频率3800次/小时以上。供电电源可交流电,可直流电或交直流共用。

能频繁启动工作,也可长期通电吸合。可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为动作执行单元,以实现远距离控制、集中控制或自动控制。

广泛运用于电力、机械、冶金、矿山、石油、化工、起重、水泥包装等行业。具有性能可靠,动作灵敏,寿命长的特点。

参考资料来源:百度百科-框架式电磁铁

电磁铁
内部带有铁心的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置叫做电磁铁,通常制成条形或蹄形。铁心要用容易磁化,又容易消失磁性的软铁或硅钢来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后就随之消失。 电磁铁有许多优点:电磁铁磁性的有无,可以用通、断电流控制。磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数来控制。电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。 电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。
电磁铁的发明
1822年,法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现,当电流通过其中有铁块的绕线时,它能使绕线中的铁块磁化。这实际上是电磁铁原理的最初发现。1823年,斯特金也做了一次类似的实验:他在一根并非是磁铁棒的U型铁棒上绕了18圈铜裸线,当铜线与伏打电池接通时,绕在U型铁棒上的铜线圈即产生了密集的磁场,这样就使U型铁棒变成了一块“电磁铁”。这种电磁铁上的磁能要比永磁能大放多倍,它能吸起比它重20倍的铁块,而当电源切断后,U型铁棒就什么铁块也吸不住,重新成为一根普通的铁棒。
斯特金的电磁铁发明,使人们看到了把电能转化为磁能的光明前景,这一发明很快在英国、美国以及西欧一些沿海国家传播开来。
1829年,美国电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新,绝缘导线代替裸铜导线,因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。由于导线有了绝缘层,就可以将它们一圈圈地紧紧地绕在一起,由于线圈越密集,产生的磁场就越强,这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。到了1831年,亨利试制出了一块更新的电磁铁,虽然它的体积并不大,但它能吸起1吨重的铁块。
电磁铁的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。
电磁铁简介:电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁,主要可分成以下五种:(1)牵引电磁铁——主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门,以执行自动控制任务。(2)起重电磁铁——用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料。(3)制动电磁铁——主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。(4)自动电器的电磁系统——如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及 *** 作电磁铁等。(5)其他用途的电磁铁——如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。

使电磁铁的磁性更强。

电磁铁为通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性,它也叫做电磁铁。我们把它制成条形或蹄形状,以使铁芯更加容易磁化。

另外,为了使电磁铁断电立即消磁,我们往往采用消磁较快的的软铁或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后磁就随之消失。电磁铁在我们的日常生活中有着极其广泛的应用,由于它的

发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

扩展资料:

电磁铁使用要求规定:

1、电磁铁可以通电流来产生磁力的器件,属非永久磁铁,可以很容易地将其磁性启动或是消除。例如:大起重机利用电磁铁将废弃车辆抬起。

2、当电流通过导线时,会在导线的周围产生磁场。应用这性质,将电流通过螺线管时,则会在螺线管之内制成均匀磁场。假设在螺线管的中心置入铁磁性物质,则此铁磁性物质会被磁化,而且会大大增强磁场。

参考资料来源:百度百科-电磁铁

内部带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁。当在通电螺线管内部插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强,通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一边顺时针,另一边必须逆时针。如果绕向相同,两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消,使铁芯不显磁性。另外,电磁铁的铁芯用软铁制做,而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后,将长期保持磁性而不能退磁,则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制,而失去电磁铁应有的优点。

1、磁性方面

电磁铁是可以通电流来产生磁力的器件,属非永久磁铁,电磁铁的磁性有无可以用通、断电流控制;磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数多少来控制;也可通过改变电阻控制电流大小来控制磁性大小;它的磁极可以由改变电流的方向来控制,等等。

2、成分不一样

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。而电磁铁是可以通电流来产生磁力的器件。

3、种类区别

磁铁种类较多,而电磁铁比较单一。

扩展资料

永久性磁铁可以是天然产物,又称天然磁石,也可以由人工制造(最强的磁铁是钕铁硼磁铁)。永久性磁铁 非永久性磁铁

非永久性磁铁加热到一定的温度会突然失去磁性,这是由于组成磁铁的众多“元磁体”之排列从有序到无序所引起的;失去磁性的磁铁放入到磁场中,当磁化强度达到某一数值,它又被磁化,“元磁体”之排列又从无序到有序。

磁力线在空中如同手机信号,需要有空间才能折射出来。手电筒灯锅如完全包裹在灯炮上,使用效果肯定不好,因为有大量的光线折射被损耗。

如何能利用以上原理,将磁性增强的效果最好,是很多参数之间求最佳的问题,很多厂家也在反复的做实验,如西安国泰磁铁厂单面磁处理最理想结果为增强50%,这样在包装盒箱包等领域将大大降低生产成本并节约磁性材料。

电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车、电子门锁、智能通道匝、电磁流量计等。

参考资料:

百度百科 -电磁铁

参考资料:

百度百科-磁铁

●传感器技术:价格低廉、性能良好的传感器是物联网应用的基石,物联网的发展要求更准确、更智能、更高效以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是传感器技术发展的一个新方向。信息的泛在化对传感器和传感装置提出了更高的要求。具体如,微型化:元器件的微小型化,要求节约资源与能源;智能化:具备自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术;低功耗与能量获取技术:供电方式为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。
●设备兼容技术:大部分情况下,企业会基于现有的工业系统建造工业物联网,如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容,兼容关键是标准的统一。目前,工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modus协议,已经较好地解决了兼容性问题,大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。近年来,随着工业无线传感器网络应用日渐普遍,当前工业无线的WirelessHART、ISA100.11a以及wIA—PA3大标准均兼容了IEEE802.15.4无线网络协议,并提供了隧道传输机制兼容现有的通信协议,丰富了工业物联网系统的组成与功能。
●网络技术:网络是构成工业物联网的核心之一,数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。网络分为有线网络与无线网络,有线网络一般应用于数据处理中心的集群服务器、工厂内部的局域网以及部分现场总线控制网络中,能提供高速率高带宽的数据传输通道。工业无线传感器网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术,无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低,有利于传感器功能的扩展,因此吸引了国内外众多企业和科研机构的关注。
传统的有线网络技术较为成熟,在众多场合已得到了应用验证。然而,当无线网络技术应用于工业环境时,会面临如下问题:工业现场强电磁干扰、开放的无线环境让工业机器更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络,工业无线传感器网络技术则正处在发展阶段,它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足,提供了高可靠性、高实时性以及高安全性,主要技术包括:自适应跳频、确实性通信资源调度、无线路由、低开销高精度时间同步、网络分层数据加密、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。
●信息处理技术:工业信息出现爆炸式增长,工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网来说是一个挑战,如何有效处理、分析、记录这些数据,提炼出对工业生产有指导性建议的结果,是工业物联网的核心所在,也是难点所在。
当前业界大数据处理技术有很多,如SAP的BW系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题。数据融合和数据挖掘技术的发展也使海量信息处理变得更为智能、高效。工业物联网泛在感知的特点使得人也成为了被感知的对象,通过对环境数据的分析以及用户行为的建模,可以实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知,更加真实地反映出工业生产过程中的细节变化,以便得出更准确的分析结果。
●安全技术:工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程,信息安全对于企业运营起到关键作用,例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时问的连续运行,如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。


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