拍合式电磁铁磁力计算公式
麦克斯韦吸力公式：
F d=Bδ
50002
Sδ或F d=
Φ
δ
5000
2
1
Sδ
Φ
δ
是气隙的磁通（麦）；Bδ是气隙中的磁感应强度；Sδ是磁极端面处截面积。
（单位K g,它是在假定Bσ为常数的条件下求得的，因此只适用于平行极端面而且气隙较小的情况）
F d=1
2
Φ
δ
2dRδ
dδ
因拍合式电磁铁的气隙较小且气隙内磁场分布均匀，所以假设忽略漏磁且铁心不饱和：
F d=1
2
IN2
μ0Sδ
δ2
δ是气隙长度。
以上两个公式均可用于拍合式电磁铁吸力计算。相关公式如下：
Uδ=ΦδRδ
Uδ为气隙磁压降；
Rδ=
δμ0Sδ
Rδ为气隙磁阻；
λδ=μ0Sδδ
λδ为气隙磁导线；
λδ=1 Rδ
R=ρL S
ρ为物质的电阻率，单位为欧姆米；L为长度，单位为米；
S为漆包线的截面积，单位为平方米；R为线圈的电阻。
磁路的欧姆定律，公式：
均匀磁场B =ΦS
(T)
磁势F =NI ,电流和匝数的乘积（A ）
磁场强度H =
NI L ,（A/m ），建立了电流和磁场的关系。该公式适用于粗细均匀的磁路 磁导率μ=B H
建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10?7享/米,相对磁导率μr =μ
μ0
磁通Φ=
NI R m
磁阻R m =L μS
S 为截面积；
μ为材料的磁导率。
表磁电模拟对应关系
引入磁路以后，磁路的计算服从于电路的基尔霍夫两个基本定律。根据磁路基尔霍夫第一定律，磁路中任意节点的磁通之和等于零，即
φ=∑0
根据安培环路定律得到磁路基尔霍夫第二定律，沿某一方向的任意闭合回路的磁势的代数和等于磁压降的代数和
IN R ∑∑=φ或
IN Hl ∑∑=
电磁铁吸力计算(20201004205208)
电磁铁相关知识 （参考电磁铁设计手册） 、磁和电的关系: 螺皆経圏的禺塢 、电磁铁型式: 电谶鉄的型式 磁桶若向 a）螺管式电磁铁;
b）盘式电磁铁； c）, d）拍合式电磁铁; e）n式电磁铁； f）装甲螺管式电磁铁; g）E形电磁铁； 应用举例： 电鈴的工作隔邂 磁通和磁感应強度 磁場旣然是假宦由許多磁力綫所构成的，郑么描述与計算磴場的数尽黄系时’用磁力耀的槪念也是最淸楚的门在电工半上規宜.矗吃撑二^积;S的磁力繙潼称为丽\通常用符号龙来表示U磁通的单位为麦克斯屯（簡称麦儿怛是仅仅用磁通的多少尸还不能确切地表达出磁場的强弱，必勿用单位載面积上斯洗过的磁力綫数的多少”才能說明該处的礁場大小〉因此，規定单位噩面租上寡过的磁力綫数称为磁感应靈度，或BS通密度，用字母E表示Q琳感应强度B的单位为高斯，用於式表％: B^S~ 式中B——磁感应强宦（高斯）； 必——硝通（麦）； S——戰面枳（平方厦米）e 应用上式于磁堀我磁歛內部』貝更如逍某裁面&中的镒通切为多少，就可計算出融感应强度占来，反之亦然。
凡是硝通都耍沿一定的路徑閉伞而成回賂。如果我們用一根鉄俸捕入上节所述的燥管踐圈卡，另外再在饌棒两端用鉄条联成閉路°那么，我們将发現在綫圈磴势相同的信况下，其1K通将比空心綫圈时大为增加，而且大都分的滋通都会集中地流入鉄棒和鉄条内'而沿鉄棒外碁他路徑閉合的磁通非常之少弋这是因也墜和a±t銚比通过空气阪力小僵多a因此我們把鋼鉄之类的金属称作鉄磁物质，作为磁通賂徑的鉄磁体叫做导磁体口 通常应用的电磁鉞，就是将経圈歩在一定形状的号做体上所构成的。衽这样的綫圈中'只耍通进很小的激礦电流J就可以产生很强的砸堀（即很多磁砸），产生强大的毀力。 磁势=磁通*磁阻 磁势二电流*线圈的匝数 C *R m*10-8=IW 磁阻的大小与磁胳的长度成;正此，而与硝路裁面积成反? 比〔图2-8）,这个关系可表示为： = （2-4） 式中心一磁阻（1/亨）； I——磁賂长度（厘二 米）； 4——导磁系数（亨/厘来”
电磁铁计算公式
第一章常用低压电器 电器：电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。 根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。 定义：一种能控制电能的器件。 第一节电磁式低压电器的结构和工作原理 ●低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下电路的器件 ●高压电器：用于交流1200V、直流1500V以上电路的电器。 电力传动系统的组成： 1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。 特点：电流大 2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。 特点：电流小 ●任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。 一、低压电器的分类 1、按使用的系统
1）低压配电电器 用于低压供电系统。电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。（动动稳定性、热稳定性） 例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。 2）低压控制电器 用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等） 例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。 2、按操作方式 1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器 3、按工作原理 1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 ◆电磁式电器由感测和执行两部分组成。 感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。 执行部分：触点系统。 二、电磁机构
电磁铁的设计计算
电磁铁的设计计算 1原始数据 YDF-42 电磁铁为直流电磁铁工作制式为长期根据产品技术条件已知电磁铁的工作参数 额定工作电压UH=24V 额定工作电压时的工作电流IH ≤1A 2 测试数据 测试参数工作行程δ=1mm 吸力F=7.5kg 电阻R=3.5Ω 4 设计程序 根据已测绘出的基本尺寸通过理论计算确定线圈的主要参数并验算校核所设计出的电磁铁性能 4.1 确定衔铁直径dc 电磁铁衔铁的工作行程比较小因此电磁吸力计算时只需考虑表面力的作用已知工作行程δ=1mm 时的吸合力F=7.5kg 则电磁铁的结构因数 K = F／δ7.5／0.1=27 (1) 电磁铁的结构形式应为平面柱挡板中心管式 根据结构因数查参考资料，可得磁感应强度BP=10000 高斯 当线圈长度比衔铁行程大的多时,可以不考虑螺管力的作用,认为全部吸力都由表面力产生由吸力公式 F= （Bp/5000）2×Π／4×dc2 (2) 式中Bp磁感应强度(高斯) dc 活动铁心直径(毫米) 可以求得衔铁直径为 dc= 5800×F Bp = 5800×7.510000 =1.59cm=15.9mm 取dc=16 mm 4.2 确定外壳内径D2 在螺管式电磁铁产品中它的内径D2与铁心直径dc之比值n 约为2~ 3 ,选取n=2.7 D2=n ×dc=2.76×16=28.16 毫米(3) 式中D2 外壳内径毫米 4.3 确定线圈厚度 bk= D2?dc 2 ?Δ(4) 式中bk -----线圈厚度毫米 Δ------线圈骨架及绝缘厚度毫米今取Δ=1.7 毫米 bk= 28.16?16 2 ?1.7 =4.38毫米 今取bk=5 毫米 4.4 确定线圈长度 线圈的高度lk与厚度bk比值为β,则线圈高度
探究方案：探究线圈的位置对电磁铁磁性大小的影响【教科版小学科学精品资源】
1 探究线圈的位置对电磁铁磁性大小的影响 实验方案一 实验器材： 大铁钉1只、漆包线、电池组、电流表、滑动变阻器、导线、大头针（30枚）。 实验电路： 实验步骤： （1）将一根铜漆包线从铁钉帽一端开始均匀绕在一枚大铁钉上n 匝，使线圈长度略大于铁钉长度的二分之一，如图2所示；把漆包线两端1厘米范围用粗砂纸打磨掉绝缘层，制作成电磁铁。 （2）将电磁铁连入到电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片把电流调节到一定的大小，记录电流表示数； （3）用电磁铁的铁钉尖位置吸引大头针，将电磁铁的铁钉尖吸起的大头针数记录在数据表中。 图2 图3 0.6 3 c a b 图1
2 （4）保持线圈的匝数不变，线圈的长度不变，保持通过的电流不变；改变线圈绕在大铁钉上的位置，如图3所示。重复步骤（2）、（3）。 （5）再改变线圈的长度如图4、图5，重复几次实验。 实验方案二 实验器材： 大铁钉3-4枚，漆包线3-4根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、大头针（30枚）。 设计方案： 将铁心芯相同、匝数相同、线圈疏密相同，但在铁芯上位置不同的自制电磁铁，如图2、图3、图4或图5所示，串联接入电路，通过电磁铁吸引大头针的个数，比较几个电磁铁的磁性强弱。 实验电路： 实验方案三 图4 图5 0.6 3 P
3 实验器材： 大铁钉3枚，漆包线3根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、自制灵敏测力计、刻度尺。 设计方案： 如图2、图3、图4或图5所示，制作几个电磁铁；将制作好的几个电磁铁串联到电路中，分别吸住灵敏弹簧测力计下固定的一铁环（或图钉）并拉伸，通过最大伸长量的多少来比较几个线圈位置不同的电磁铁的磁性的强弱。 实验装置图： 实验现象及结论 实验现象： 方案一和方案二中，线圈在相同铁心上的位置不同，吸引的 0.6 3 P
探究方案：探究线圈的位置对电磁铁磁性大小的影响
探究线圈的位置对电磁铁磁性大小的影响 实验方案一 实验器材： 大铁钉1只、漆包线、电池组、电流表、滑动变阻器、导线、大头针（30枚）。 实验电路： 实验步骤： （1）将一根铜漆包线从铁钉帽一端开始均匀绕在一枚大铁钉上n 匝，使线圈长度略大于铁钉长度的二分之一，如图2所示；把漆包线两端1厘米范围用粗砂纸打磨掉绝缘层，制作成电磁铁。 （2）将电磁铁连入到电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片把电流调节到一定的大小，记录电流表示数； （3）用电磁铁的铁钉尖位置吸引大头针，将电磁铁的铁钉尖吸起的大头针数记录在数据表中。 （4）保持线圈的匝数不变，线圈的长度不变，保持通过的电流不变；改变线圈绕在大铁钉上的位置，如图3所示。重复步骤（2）、（3）。 （5）再改变线圈的长度如图4、图5，重复几次实验。 实验方案二 图2 图3 图4 图5 S c a b 图1
实验器材： 大铁钉3-4枚，漆包线3-4根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、大头针（30枚）。 设计方案： 将铁心芯相同、匝数相同、线圈疏密相同，但在铁芯上位置不同的自制电磁铁，如图2、图3、图4或图5所示，串联接入电路，通过电磁铁吸引大头针的个数，比较几个电磁铁的磁性强弱。 实验电路： 实验方案三 实验器材： 大铁钉3枚，漆包线3根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、自制灵敏测力计、刻度尺。 设计方案： 如图2、图3、图4或图5所示，制作几个电磁铁；将制作好的几个电磁铁串联到电路中，分别吸住灵敏弹簧测力计下固定的一铁环（或图钉）并拉伸，通过最大伸长量的多少来比较几个线圈位置不同的电磁铁的磁性的强弱。 实验装置图： 实验现象及结论 实验现象： 方案一和方案二中，线圈在相同铁心上的位置不同，吸引的 S P S P
电磁铁吸力计算
电磁铁吸力计算 -、按所给参数要求计算： 已知： 工作电压：U=12V 电阻：R=285± 10% 匝数：W=3900 线径: ① 0.08 由已知条件可计算得出: 电流：匸U/R=12/285=0.042A F= (1) 其中：①：通过铁芯极化面的磁通量 Mx S :为铁心极化面面积 cm 2 3:未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度cm a ：修正系数，一般在3?4之间，在此取其中间值 4 在式(1)中磁通量为: ① ⑵ 其中：IW :线包的安匝值 G :工作磁通的磁导H 安匝值: 电磁吸力： IW=0.042*3900=163.8 IW * G *108
在式(2)中工作磁通的磁导为
其中：R o :衔铁旋转位置到铁芯中心的长度cm 0 :空气中的磁导率为0.4 n *10 8 H/cm r :极化面的半径cm 由产品结构图可知： R 0=0.56 r=0.3 8 =0.069 故有: ①=163.8* 5.58*10 8 *108 =914 F=(空)2 * J =0.093 Kgf =93gf 5000 * 0.32(1 4* 0.069) 改进后吸力计算 改进方案1: 改用①0.09线，绕制后所得匝数为 W=4262其他参数不变, 故： 安匝值 IW=0.042*4262=179 则： ①=179* 5.58* 10 8 * 108 =998.82 F=(99^)2* _ 丄 =0.111 Kgf =111gf 5000 *0.3 (1 4*0.069) 0.562 *0.4 0.069 *10 8 (1 1。隊声58*10 8 2 r R o 2
电磁铁的磁力大小
电磁铁的磁力大小 吴亚青 【教学内容】 湘教版五年级下册第一单元第二课第6-8页的内容 【教学目标】 科学探究 1、依据实验，对影响电磁铁磁力大小的因素做出猜想。 2、针对影响电磁铁磁性大小的因素的猜想，制定计划并实施探究活动。 归纳概括出影响电磁铁磁性大小的因素。 3、能运用所学设计“超级”磁力电磁铁。 情感态度与价值观 1、培养学生实事求是，认真细致，与人合作的实验习惯。 2、培养学生独立思考、勇于探索的科学态度。 科学知识 知道电磁铁的磁力大小与电磁铁线圈的圈数，连接电池节数的多少有关。 【教学重难点】 教学重点：影响电磁铁磁性大小的因素 教学难点：归纳概括出改变电磁铁磁力大小的因素 【教学准备】 分小组准备：一号电池14节、大头针若干、电池盒、大铁钉、长绝缘导线 大铁钉、大头针、记录表。 【教学设计】 一、实验导入 1.回顾：上节课我们玩过电磁铁，你们小组的电磁铁吸引了几个大头针？（各小组数据不一样）现在我们再玩一次电磁铁，各小组用自制的电磁铁吸引大头针，记下吸引的个数。 2.小组汇报比较，提出问题：为什么各组电磁铁的磁力大小不相同呢？ 3.今天我们就一起来研究：电磁铁的磁力大小（板书课题） 二、作出我们的假设
1.师：前面几节课我们已经学会了制作电磁铁，谁来讲一讲：电磁铁是用哪些材料做成的？（板书：线圈圈数和铁芯）它的磁性又是怎样产生的？（板书：电流） 2. 师：如果要使电磁体的磁性得到加强，我们大胆的假设一下可以怎么做？ 3.学生小组内交流，教师巡视。强调假设时要说明自己的理由，尽量避免无端的猜测。（请同学们把讨论的结果填在书本6页的表格中） 4. 全班交流。 组1：我们小组认为要使电磁铁的磁力大小与干电池的数量多少有关。增加干电池的数量，磁力会增强；减少干电池的数量，磁力会减少。 组2：我们小组觉得电磁铁的磁力大小跟铁芯有关。铁芯粗，磁力会增强，铁芯细，磁力就小。 5.教师小结：电流大，磁力大；电流小，磁力小等等。 三、设计实验，检验假设 1. 师：刚才同学们提出的都是假设，像大家刚才所说的线圈圈数多，电磁铁磁力大；线圈圈数少，电磁铁磁力小，是这样吗？正确与否我们需要用实验来进行检验？（教师边说边在黑板上打上问号）这节课，我们就以研究电磁铁磁力大小与线圈圈数多少的关系为例，用自己制作的电磁铁，通电后去吸大头针来做一个实验。（同时课件出示表格） “电磁铁的磁力与线圈圈数关系”的研究计划 2.师：（教师指着表格，对表格做适当的解读）这是一个对比实验，在这个实验
电磁铁的吸力计算
我将有关电磁铁吸力的计算方法稍作整理，如下： 1、凡线圈通以直流电的电磁铁都称之为直流电磁铁。通常，直流电磁铁的衔铁和铁心均由软钢和工程纯铁制成。当电磁线圈接上电源时，线圈中就有了激磁电流，使电磁铁回路中产生密集的磁通。该磁通作用于衔铁，使衔铁受到电磁吸力的作用产生运动。 从实践中发现，在同样大小的气隙δ下，铁心的激磁安匝ＩＷ越大，作用于衔铁的电磁吸力Ｆx就越大；或者说，在同样大小的激磁安匝ＩＷ下，气隙δ越小，作用于衔铁的电磁吸力Ｆx就越大。通过理论分析可知，电磁吸力Ｆx与ＩＷ和δ之间的关系可用下式来表达： Ｆx＝5.1×I2×（dL/dδ）(其中L—线圈的电感) （1～1） 在电磁铁未饱和的情况下,可以近似地认为线圈电感L=W2Gδ(式中Gδ—气隙的磁导)。 于是式（1～1）又可写为Fx=5.1×(IW)2×d Gδ/dδ（1～3）这就是说，作用于衔铁的电磁吸力Fx是和电磁线圈激磁安匝数IW的平方以及气隙磁 导随气隙大小而改变的变化率d Gδ/dδ成正比。 气隙磁导Gδ的大小是随磁极的形状和气隙的大小而改变的。如果气隙中的磁通Φδ为均匀分布，则气隙磁导可以表示为： Gδ=μ0×（KS/δ）（亨）（1～4） 式中：μ0—空气的磁导率，=1.25×10-8(亨/厘米)； S－决定磁导和电磁吸力的衔铁面面积（厘米2）； δ—气隙长度，即磁极间的距离（厘米）； K—考虑到磁通能从磁极边缘扩张通过气隙的一个系数，它大于1，而且δ值越大，K值也就越大。 可以推导出：d Gδ/dδ=－μ0×（S/δ2） 于是有：F x=－5.1×｛μ0 (IW)2S/δ｝ 式中的负号表示随着气隙δ的减小，电磁吸力Fx随之增大，若不考虑磁极边缘存在的扩散磁通的影响（K≈1），则气隙磁感强度为： B=Φ/S=｛（IW）Gδ｝/S=｛（IW）μ0S｝/Sδ=（IWμ0）/δ 所以电磁吸力的公式还可写为：F x=5.1B2S/μ0
电磁铁吸力的计算
5050、、电磁铁吸力的计算电磁铁吸力的计算 吴义声 电磁铁在工业生产中有着广泛的应用，大的如电磁铁起重机，小的如电气控制箱中的继电器，都要用到电磁铁。电磁铁吸力的大小，是电磁铁应用中必须考虑一个问题。 下面分别计算直流电磁铁和交流电磁铁对衔的吸力。 一、直流电磁铁的吸力 如图50-1所示，当面积为A 的扁平衔铁C ，受电磁铁的吸引力F 而移动距离dx 时，力F 作功为 Fdx dW = 与此同时，空气隙处的体积减小了dV Adx dV = 设空气隙内的磁感应强度为B 0，那么，空气隙中的磁场能量密度m w 是 2 021μB w m = 对于直流电磁铁而言，在衔铁被吸引的过程中，B 0保持不变，即铁心与衔铁之间空气隙的磁通密度保持不变。由于当衔铁C 移动距离dx 时，对衔铁C 作功dW ，从而使空气隙的体积减小了dV ，于是空气隙处的磁场能量减少了dEm ，即 图50-1
Adx B dV B dV w dEm m 0 2 00202121μμ=== 根据能量守恒，减少的磁场能量转变成衔铁的机械能，即 Adx B Fdx 0 2 021μ= 则电磁铁的吸引力为 A B F 0 2 021μ= （1） 用式（1）计算电磁铁吸引力时，还需注意，此式是在假定磁极端面附近磁通密度均匀分布（即B 0=C ）的条件下得到的，因此，只适用于计算空气隙长度δ较小时的情况（如衔铁在吸合位置或接近吸合位置）。另外，还要指出，如使用的是蹄形电磁铁，而且空气隙处的B 0的数值又相同，则电磁铁产生的吸引力应当是式（1）所得数值的两倍。 二、交流电磁铁的吸力 若电磁铁线圈中通以交流电，它所激发的磁场是交变磁场，这时，在交流电磁铁中，磁感应强度是随时间变化的。由式（1）可知，对衔铁的吸力也是随时间而变化的。设空气隙中的磁感应中度为 B 0=B m sin ωt 式中，B m 为空气隙处的磁感应强度的最大值。由式（1）可得交流电磁铁的吸引力为 t A B F m ωμ20 2 sin 21= 令Fm A B F m m ,210 2μ=是吸引力F 的最大值，则 F=F m sin 2ωt 那么，在一个周期T 内，交流电磁铁的吸引力的平均值为 tdt F T Fdt T F T T m ω∫∫==00 2sin 11 A B F m m 0 2 4121μ== （2）
电磁铁吸力的有关公式
电磁铁吸力的有关公式 这里的所有的对象都应该是铁. 1.F=B^2*S/(2*u0) 此式中,F=焦耳/厘米,B=韦伯/平方厘米,S= 平方厘米 该式改变后成为:F=S*(B/5000)^2 此式中,F=Kg,B=高斯,S= 平方厘米 当加入气隙后,F=(S*(B/5000)^2)/(1+aL) a是一个修正系数,一般是3--5,L是气隙长度. 2.F=u0*S0*(N*i)^2/8(L^2) S0:空气隙面积 m^2 N :匝数 i :电流 L :气隙长度 3.F=(B^2*S*10^7)/(8*PI) 这个式子和第一个式子是相等的. 当不存在气隙的时候,就应该是电磁铁在端面处所产生的力. 1. u0就是μ0吧？ 2. 有这句话：“当加入气隙后...”，就意味着，原公式不是针对“空心线圈”？是吗？ 3. 我的理解是：上述公式是应用于“气隙比较于磁链长度相对较短的铁心线圈”。 如果不是针对"空心线圈",那么线圈内部的材质是什么呢?能在公式的哪里体 现出来? 应该在B里面体现出来. 那么,我们是否可以这样做个假定,来匹配现在的情况? 假定,悬浮体是一个通电圆导线,电流I,半径R.匀强磁场B垂直通过其所在平面.那么它所受到的力应该如何计算? 由通电圆导线所形成的磁场,是否可以类比于悬浮磁体?假设电流I足够大,两者的半径R相等,从而达到两者所在平面的磁感应强度相等.
那你的意思是：上述公式是针对"空心线圈"？若是，气隙如何定义？你的这个思路非常有趣。让我慢慢来画一个图，配合这个思路。 (原文件名:思路非常有趣1.JPG) 引用图片 是这个意思吧？
差不多就是这个意思. 只不过两个线圈所产生的B不一样.而且右边线圈的半径要小于左边的线圈. 作为第一步，我们可以将题目中的“磁铁”改成“铁块”，“电磁线圈”改成“无铁心电磁线圈”。 ---------------------------------------------- 这样似乎更复杂了，因为“铁块”是被电磁线圈磁化产生磁性，才和电磁线圈产生力的，那“铁块被磁化”如何量化？ 下面说说我找的资料： 库仑磁力定律： (原文件名:18864f550ffc2c29f8b9d79da17f2fa2.png) 引用图片 其中m1 m2是两个磁极的磁通量，单位韦伯，d是两磁极距离。 这个公式即我们常说的“磁力和距离的平方成反比”概念。 通过这个公式，F和L(d)的关系就出来了吧。 不过这个公式好像不常用，一般计算磁的相互作用力都等效成电流环来算，有个台湾教授说这个公式是假设磁单级子存在的情况，难道因为磁单级子不存在，因此这个公式没有实际意义？从公式的形式上看很明显和库仑电力定律是一个样的，点电荷 => 磁单级子，是这个原因吗？ 别的还在看，水越来越深了，微积分、向量、相对论量子力学都提到了，越看越迷糊，现在很晕。 我要回到“浅水区”去了，从H-B学起。 “浅水区”在：“■从“烧结型铷铁硼的磁性能参数表”中学一些磁的基础知识”。 圆电流全空间磁感应强度B 的分布 https://www.sodocs.net/doc/945290047.html,/xuebao/download.ashx?filePath=~/UpLoadFolder/ OtherFile/200601/060126.pdf 直导线旁的磁感应强度和载流圆线圈轴线上磁感应强度 https://www.sodocs.net/doc/945290047.html,/teacherweb/uploadfile/tonghua/20071206105603443. ppt 安培力 https://www.sodocs.net/doc/945290047.html,/view/115015.html
电磁铁的设计计算
电磁铁的设计计算 一. 电磁铁的吸力计算 1. 曳引机的静转矩 T=[（1-φ）Q ·g ·D/（2i ）]×10-3 式中：φ-------对重系数（0.4-0.5） g---------重力加速度 9.8m/s 2 i----------曳引比 Q---------额定负载 kg D--------曳引轮直径 mm T=[（1-Text1(3)）×Text1(0) ×9.8×Text1(1)/（2×Text1(2)）]×10-3 = Text1(16) Nm 2. 制动力矩 取安全系数S=1.75-2 取S= Text1(5) Mz=S ·T= Text1(5)×Text1(16)= Text1(6) Nm 3. 电磁铁的额定开闸力 u--------摩擦系数 0.4-0.5,取0.45； Dz------制动轮直径 Dz= Text1(8)mm F N = ) 321(103 1L L L uD L M Z Z ++? = Text1(6)×Text1(11)×103/(Text1(7)×Text1(6)×Text1(9)) = Text1(12)N L1，L2，L3所示详见右图 4. 电磁铁的过载能力 5.11=N F F F1----电磁铁的最大吸力； 5. 所需电磁铁的最大吸力 F1=1.5F N =1.5×Text1(12)= Text1(13)N 6. 电磁铁的额定功率 1021 F P == Text1(14) W 7. 电磁铁的额定工作电压，设计给定 U N =110 V 8. 额定工作电流 N N U P I == Text2(13) A 9. 导线直径的确定 （电密 J=5—6 A/mm 2 ） J= Text2(1) A/mm 2 裸线 J I d N π4'0== Text2(12) mm 绝缘后导线直径 d ’ = Text2(6) mm 10. 衔铁的直径（气隙磁密 B δ=0.9-1T ）取B δ= Text2(2) T
电磁铁磁性大小
《电磁铁磁性大小》实验教学设计 【教学目标]】 一、知识目标探究影响电磁铁的磁力大小的因素。 二、能力目标 1．通过探究电磁铁磁性大小的活动，培养学生观察、分析、制作的能力。 2．通过探究电磁铁磁性大小的活动，培养学生设计实验、实验操作的能力。三、情感目标 1．在活动中培养学生的交流与合作精神。 2．培养学生探究科学的兴趣，体验探究学习的快乐。 【教学的重点与难点】 1．影响电磁铁的磁力大小的因素。 2．设计对比实验进行验证。 【教学方法】启发式引导、交互式交流、自主实验探究法等。 【教学准备] 】每个小组：导线（1根）；铁钉（1枚）；电池（2个）；电池夹（2个）；回形针（一盒）；实验探究卡（1张）。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、实验导入，揭示课题 1．讲述：同学们，上节课我们认识了电磁铁，这一节课，我们继续研究电磁铁。（板书：电磁铁）。 2．提问：请大家看一看，老师给大家准备了哪些实验材料？ 3．学生汇报：铁钉、导线、电池、电池夹、回形针。 4．讲述：请大家利用这些材料，做一个简单的电磁铁，并去吸回形针，数一数，看能吸起多少枚回形针？ 5．学生汇报：老师根据学生汇报进行板书（副板书）。 二、深入探究，学习新课 1．提问：为什么大家做的电磁铁吸起的回形针的数量不同？电磁铁吸起回形针的数量不同，其实是电磁铁的什么不同？（磁力大小）电磁铁的磁力大小可能与什么因素有关？ 2．学生汇报了：教师根据学生汇报时进行书。 3．提问：如果你认为电磁铁的磁力大小与电池节数有关，你怎样设计实验来证明？4．学生汇报： 5．讲述：同学们刚才设计的实验方法是对比实验。谁能说一说设计对比实验要注意什么问题？ 6．学生汇报：（其它条件都相同，只有一个条件不同）。
电磁铁吸力计算精编范文
电磁铁吸力计算 一、 按所给参数要求计算： 已知： 工作电压：U=12V 电阻：R=285±10% 匝数：W=3900 线径：Φ 由已知条件可计算得出： 电流：I=U/R=12/285= 安匝值：IW=*3900= 电磁吸力： F=2)5000(Φ*)1(1 αδ+S (1) 其中: Φ：通过铁芯极化面的磁通量Mx S ：为铁心极化面面积2cm δ：未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度cm α：修正系数,一般在3～4之间,在此取其中间值4 =α 在式(1)中磁通量为: Φ=8 10**δG IW (2) 其中: IW ：线包的安匝值 δG ：工作磁通的磁导H 在式(2)中工作磁通的磁导为: δG =)11(220 2 02 0R r R --δμπ (3) 其中: 0R ：衔铁旋转位置到铁芯中心的长度cm 0μ：空气中的磁导率为π*108-cm H / r ：极化面的半径cm 由产品结构图可知： 0R = r= δ= 故有: δG =)56.03.011(069.010*4.0*56.0*22282---ππ=*108 - Φ=8810*10*58.5*8.163-=914
F=) 069.0*41(3.0*1*)5000914(22+π=Kgf =93gf 二、 改进后吸力计算 改进方案1: 改用Φ线，绕制后所得匝数为W=4262,其他参数不变，故： 安匝值 IW=*4262=179 则： Φ=8810*10 *58.5*179-= F=) 069.0*41(3.0*1*)500082.998(22+π=Kgf =111gf 改进方案2: 将线包功率增加到则其电阻值变为： 此时绕制后所得匝数为W=3361 ,其他参数不变 故有： 安匝值 IW=*= Φ=8810*10 *58.5*94.194-= F=) 069.0*4.01(3.0*1*)500077.1087(22+π=Kgf =131gf 三、 可靠性改进： A 、零件一次性的控制（轭铁一模一出/铁芯冷镦一模一出/骨架一模重新开模） B 、铁芯铰锭一次性的控制 设计治具 C 、取消铁芯帖纸抬高释放，衔铁重新设计抬高释放。 D 、衔铁固定方式重新设计 F 、取消塞片固定线包，采取可靠性高的方式进行固定 G 、改进金属件处理工艺，提高金属件的导磁性。 H 、改进轭铁刀口角度，提高产品的灵敏度 I 、100%的进行进气密封/排气速度的检测。 产品结构图：
六年级科学上册 3.3《电磁铁的磁力(一)》练习题 教科版
电磁铁的磁力（一） 一、判断 1、电磁铁吸引大头针的数量越多，说明磁力越大。（√ ） 2、电池数量相同，电磁铁线圈越多磁力越小。（× ） 3、研究磁力与线圈圈数关系时所用电池数量应一样。（√ ） 4、电磁铁的磁力大小是可能改变的。（√ ） 5、研究电磁铁磁力大小实验时，不能长时间接通电磁铁，这样会使电池耗电太多，影响实验准确性。× ） 二、选择 1、下列不能改变电磁铁的磁力大小的是（ B ）。 A、增加电池节数 B、改变线圈缠绕方向 C、增加线圈缠绕圈数 2、下列不能改变电磁铁的磁极的是（ C ）。 A 、改变电流的方向 B、改变线圈缠绕的方向 C 、增加线圈的圈数 3、只改变电磁铁电流的方向，电磁铁（ A ）。 A、南北极改变 B、南北极不变 C、磁力强弱发生变化 4、小明先改变电磁铁线圈的缠绕方向后，再改变电磁铁的电流方向，此时的电磁铁（ B ）。 A、南北极改变 B、南北极不变 C、磁力强弱发生变化 （二）
一、填空 1、（改变电池正负极接法）或（改变线圈绕线的方向）会改变电磁铁的南北极。 2、电磁铁的磁力大小与（线圈圈数多少）有关，圈数少磁力小, 圈数多磁力大。 3、电磁铁的磁力大小与使用的（电池数量）有关，电池少则磁力小, 电池多则磁力大。 4、电磁铁的磁力大小与（线圈粗细长短）、（铁芯粗细长短）等因素有一定关系。 5、绕电磁铁可以按（顺时针）方向和（逆时针）方向，朝一个方向绕。 6、电磁铁具有接通电流产生（磁性），断开电流磁性（消失）的基本性质。 二、判断 1、电磁铁吸引大头针的数量越多，说明磁力越大。（√ ） 2、电池数量相同，电磁铁线圈越多磁力越小。（× ） 3、研究磁力与线圈圈数关系时所用电池数量应一样。（√ ） 4、电磁铁的磁力大小是可能改变的。（√ ） 5、研究电磁铁磁力大小实验时，不能长时间接通电磁铁，这样会使电池耗电太多，影响实验准确性。（× ） 三、选择 1、下列不能改变电磁铁的磁力大小的是（ B ）。 A、增加电池节数 B、改变线圈缠绕方向 C、增加线圈缠绕圈数 2、研究电磁铁的磁力大小与电池数量的关系时，要保持不变的是（ B ）。 A 、线圈的多少、电池的多少 B、线圈的多少、铁芯的大小
探究方案探究电磁铁磁力大小与线圈圈数关系
探究电磁铁磁力大小与线圈圈数关系 实验方案一 实验器材： 大铁钉1枚，漆包线1根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、大头针（30枚）。 实验电路： 实验步骤： （1）将一根铜漆包线绕在一枚大铁钉上n 匝（如40匝），使线圈两端分别靠近铁钉的两端，均匀分布在整个铁钉上，如图2所示；把漆包线两端1厘米范围用粗砂纸打磨掉绝缘层，制作成电磁铁； （2）将电磁铁连入到电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片把电流调节到一定的大小，记录电流表示数； （3）用电磁铁的铁钉尖位置吸引大头针，将电磁铁的铁钉尖吸起的大头针数记录在数据表中。 （4）保持大铁钉上线圈的匝数不变，保持通过的电流不变；图2 图1 S c a b
减小线圈的长度，使线圈的一端靠近铁钉尖，如图3所示。重复步骤（2）、（3）。 （5）再改变线圈的长度，重复几次实验。 图3 图4 实验方案二 实验器材： 大铁钉3枚，漆包线3根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、大头针（30枚）。 设计方案： 将铁心相同、匝数相同但线圈疏密不同的自制电磁铁串联接入电路，通过电磁铁吸引大头针的个数，比较几个电磁铁的磁性强弱。 实验电路： P S
实验方案三 实验器材： 大铁钉3枚，漆包线3根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、自制灵敏测力计、刻度尺。 设计方案： 将制作好的两个电磁铁串联到电路中，分别吸住灵敏弹簧测力计下固定的一铁环（或图钉）并拉伸，通过最大伸长量的多少来比较磁性的强弱。 实验装置图： P S
实验现象及结论 实验现象： 方案一和方案二中线圈疏密不同，吸引的大头针数量不同；线圈越密的电磁铁吸引的大头针越多。线圈越疏的电磁铁吸引的大头针越少。 方案三中，比较发现电磁铁对测力计拉伸的最大伸长量不同，线圈越密的电磁铁对测力计拉伸的最大伸长量越大。 结论： 1.电磁铁线圈疏密对电磁铁磁性的强弱有影响； 2.电磁铁匝数不变，通过的电流一定，线圈越密，电磁铁的磁性越强。
拍合式电磁铁磁力计算公式
麦克斯韦吸力公式： F d=Bδ 50002 Sδ或F d= Φ δ 5000 2 1 Sδ Φ δ 是气隙的磁通（麦）；Bδ是气隙中的磁感应强度；Sδ是磁极端面处截面积。 （单位K g,它是在假定Bσ为常数的条件下求得的，因此只适用于平行极端面而且气隙较小的情况） F d=1 2 Φ δ 2dRδ dδ 因拍合式电磁铁的气隙较小且气隙内磁场分布均匀，所以假设忽略漏磁且铁心不饱和： F d=1 2 IN2 μ0Sδ δ2 δ是气隙长度。 以上两个公式均可用于拍合式电磁铁吸力计算。相关公式如下： Uδ=ΦδRδ Uδ为气隙磁压降； Rδ= δμ0Sδ Rδ为气隙磁阻； λδ=μ0Sδδ λδ为气隙磁导线； λδ=1 Rδ R=ρL S ρ为物质的电阻率，单位为欧姆米；L为长度，单位为米； S为漆包线的截面积，单位为平方米；R为线圈的电阻。 磁路的欧姆定律，公式：
均匀磁场B =ΦS (T) 磁势F =NI ,电流和匝数的乘积（A ） 磁场强度H = NI L ,（A/m ），建立了电流和磁场的关系。该公式适用于粗细均匀的磁路 磁导率μ=B H 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10?7享/米,相对磁导率μr =μ μ0 磁通Φ= NI R m 磁阻R m =L μS S 为截面积； μ为材料的磁导率。 表磁电模拟对应关系 引入磁路以后，磁路的计算服从于电路的基尔霍夫两个基本定律。根据磁路基尔霍夫第一定律，磁路中任意节点的磁通之和等于零，即 φ=∑0 根据安培环路定律得到磁路基尔霍夫第二定律，沿某一方向的任意闭合回路的磁势的代数和等于磁压降的代数和 IN R ∑∑=φ或 IN Hl ∑∑=
拍合式电磁铁磁力计算公式
麦克斯韦吸力公式： F d=(Bδ 5000) 2 Sδ或F d=( Φ δ 5000 ) 2 (1 Sδ ) Φδ是气隙的磁通（麦）；Bδ是气隙中的磁感应强度；Sδ是磁极端面处截面积。 （单位K g,它是在假定Bσ为常数的条件下求得的，因此只适用于平行极端面而且气隙较小的情况） F d=1 2(Φδ)2dRδ dδ 因拍合式电磁铁的气隙较小且气隙内磁场分布均匀，所以假设忽略漏磁且铁心不饱和： F d=1 (IN)2 μ0Sδ 2 δ是气隙长度。 以上两个公式均可用于拍合式电磁铁吸力计算。 相关公式如下： Uδ=ΦδRδUδ为气隙磁压降； Rδ= δμ0Sδ Rδ为气隙磁阻； λδ=μ0Sδδ λδ为气隙磁导线； λδ=1 Rδ R=ρL S? ρ为物质的电阻率，单位为欧姆米； L为长度，单位为米； S为漆包线的截面积，单位为平方米； R为线圈的电阻。 磁路的欧姆定律，公式：
均匀磁场B = ΦS (T) 磁势F =NI ,电流和匝数的乘积（A ） 磁场强度H = NI L ,（A/m ），建立了电流和磁场的关系。该公式适用于粗细均匀的磁路 磁导率μ=B H 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10?7享/米, 相对磁导率μr =μμ0 磁通Φ=NI R m 磁阻R m =L μS S 为截面积； μ为材料的磁导率。 表 磁电模拟对应关系 引入磁路以后，磁路的计算服从于电路的基尔霍夫两个基本定律。根据磁路基尔霍夫第一定律，磁路中任意节点的磁通之和等于零，即 φ=∑0 根据安培环路定律得到磁路基尔霍夫第二定律，沿某一方向的任意闭合回路的磁势的代数和等于磁压降的代数和 IN R ∑∑=φ 或 IN Hl ∑∑=
电磁铁的设计计算
电磁铁的设计计算 一.电磁铁的吸力计算 1. 曳引机的静转矩 T=[（1-φ）Q ·g ·D/（2i ）]×10-3 式中：φ-------对重系数（0.4-0.5） g---------重力加速度 9.8m/s 2 i----------曳引比 Q---------额定负载 kg D--------曳引轮直径 mm T=[（1-Text1(3)）×Text1(0) ×9.8×Text1(1)/（2×Text1(2)）]×10-3 = Text1(16) Nm 2. 制动力矩 取安全系数S=1.75-2 取S= Text1(5) Mz=S ·T= Text1(5)×Text1(16)= Text1(6) Nm 3. 电磁铁的额定开闸力 u--------摩擦系数 0.4-0.5,取0.45； Dz------制动轮直径 Dz= Text1(8)mm F N = )321(103 1L L L uD L M Z Z ++? = Text1(6)×Text1(11)×103/(Text1(7)×Text1(6)×Text1(9)) = Text1(12)N L1，L2，L3所示详见右图 4. 电磁铁的过载能力 5.11=N F F F1----电磁铁的最大吸力； 5. 所需电磁铁的最大吸力 F1=1.5F N =1.5×Text1(12)= Text1(13)N 6. 电磁铁的额定功率 1021 F P == Text1(14) W 7. 电磁铁的额定工作电压，设计给定 U N =110 V 8. 额定工作电流 N N U P I == Text2(13) A 9. 导线直径的确定 （电密 J=5—6 A/mm 2 ） J= Text2(1) A/mm 2 裸线 J I d N π4'0== Text2(12) mm 绝缘后导线直径 d ’ = Text2(6) mm 10.衔铁的直径（气隙磁密 B δ=0.9-1T ）取B δ= Text2(2) T
电磁铁磁力大小教学设计
电磁铁磁力大小教学设计 一、教学目标 1、科学探究：学生能应用已有知识和经验对电磁铁磁力的大小作大胆假设；并初步设计实验得出电磁铁磁力的大小与串联电池多少、线圈匝数的多少等有关。 2、感态度与价值观：体验探究、合作的乐趣，并逐步形成大 胆想象、敢于提出不同见解的科学态度。 3．科学知识：学会做电磁铁磁力大小的实验，培养学生收集、处理信息的能力。 教学重点：对电磁铁磁力大小可能与什么有关进行大胆假设，并初步设计实验进行验证。从中初步学会科学探究方法。 教学难点：归纳概括出改变电磁铁磁力大小的因素。因为科学探究中，搜集、整理信息、分析处理信息（思考与结论），表达和交流是很重要的环节，而它们都必须要以知识经验为基础，这就必须归纳，而学生往往不容易归纳出来。 二、教学设计 我上课的教法构想是以“问题──假设──制订计划──实验──结论──交流评价”为主线，以三次比赛为辅线来引导学生学习。要同学们经历科学探究的全过程，有时间、空间去研究自己想研究的东西。让每一个同学都来真刀真枪地搞科学。至于什么地方应用了电磁铁的知识，如电话、电铃……可另安排一课时。 三、教学材料准备: 细导线50厘米、200厘米各一根，粗导线一根，长铁钉（退火）、铝条、电池、大头针、实验记录表、展示仪、电磁铁结构图等。 四、教学时间：1课时 五、教学过程 （一）提出课题 第一次比赛： 给每组提供一颗大铁钉、一段导线、一节干电池（有的组给两节电池）、一些大头针。老师提出比赛要求：请各组自制一个电磁铁，看哪一组电磁铁吸的大头针颗数多？可做2——3次，把每次吸的颗数记在黑板的表格里。待学生看完这些数据后师问：你有什么问题想 问？你想研究哪个方面的问题？这节课我们一起来研究电磁铁磁力的大小。（板书课题）（二）提出假设 师述：同学们，从刚才的比赛中发现，各个组电磁铁吸引的大头针颗数有多有少，我们先来猜测一下，改变哪些因素可增加电磁铁吸铁的“本事”？用哪些办法可以加大电磁铁的磁力？请大胆假设、甚至是异想天开的。如果有必要老师可提示，老师要一一板书出同学们提出的假设。 （三）制订计划 以小组为单位，把先做什么实验、后做什么实验写下来，分好工，合作做实验，有计划地一步一步做，避免争抢。从同学们提的问题中选一个进行详细分析，比如要做几次实验？每次要控制哪些因素？为学生自行设计其它实验引路。学生实验并记录。 （四）分组探究与记录 第二次比赛：你们组用什么办法加大电磁铁的磁力？ 1．请同学们从提出的假设中选自己喜欢的问题来探究、验证，然后将结果简单地记录在表中（自己派代表把颗数记在黑板上的表格里）。 2、发现有新的问题冒出来也可提出来研究（如有学生受知识和思维水平的限制，而实在找不到研究课题的，可到讲台上来拿建议卡，它提示你还可以研究什么问题）。 （五）汇报实验结果，选出一、二组演示，交流评价。
影响电磁铁磁力大小的因素 实验报告
物理：影响电磁铁磁力大小的因素 姓名：班级：日期： 实验目的：1.研究电磁铁的磁力大小是否与铁芯长短有关。 2.研究电磁铁的磁力大小是否与电流的大小有关。 3.研究电磁铁的磁力大小是否与线圈匝数有关。 4.研究电磁铁的磁力大小是否与铁芯的横截面积有关。 5.研究电磁铁的磁力大小是否与导线的横截面积有关。 实验器材：电磁铁、电源、开关、粗细不一的导线若干、金属线圈若干、大头针若干。 实验步骤：1. 研究电磁铁的磁力大小是否与铁芯长短有关，通过改变相同横截面积的铁芯长短进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 铁芯长短大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数
实验结论： 2. 研究电磁铁的磁力大小是否与电流的大小有关。通过改变电流的大小进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 电流大小大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数 实验结论： 3.研究电磁铁的磁力大小是否与线圈匝数有关。通过改变线圈匝数进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 线圈匝数大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数 实验结论：
4.研究电磁铁的磁力大小是否与铁芯的横截面积有关。通过改变铁芯的粗细进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 铁芯粗细大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数 实验结论： 5. 研究电磁铁的磁力大小是否与导线的横截面积有关。通过改变导线的粗细进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 导线粗细大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数 实验结论：总结：
电磁铁电磁力计算方法
电磁铁电磁力计算方法 1磁动势计算（又叫安匝数）IN E = 匝数2 2)12(212d D D L d L d D D N -=-= 其中： -L 绕线宽度)(mm -2D 绕线外径)(mm -1D 绕线内径)(mm -d 漆包线直径)(mm 绕线长度 2 22322121(21)=222(21)10()4D D D D L D D l DN N d L D D m d ππππ-++-==-=?绕
根据电阻公式 222223324(21)(21)41010()d 4L D D l L D D d R d S πρρρπ----==?=?Ω绕其中： 20.0178./mm m ρ-Ω铜的电阻率 2S mm -漆包线的截面积（） 根据4322224 10(21)(21)d U U Ud I L D D R L D D ρρ===?-- 故磁动势 23102(21) d U IN D D ρ=?+ 2磁感应强度计算（磁动势在磁路上往往有不同的磁降，但每一圈的磁降和应等于磁动势） 即：()IN HL = ∑ 其中： H -磁场强度（A/m) L m -该段磁介质的长度（） 一般情况下，电磁阀除气隙处外，其余部分均采用导磁性能
很好的材料，绝大部分磁动势降是在气隙处， 即0()IN HL H δ= ≈?∑ 其中： 0H -气隙处磁场强度（A/m) mm δ-气隙长度（）即行程 而000= B H μ 其中： 0B -气隙中的磁感应强度（特斯拉) -70μπ-?导磁率，410亨/米 所以：30 00=10B IN H δδμ-≈?? 又因为23102(21) d U IN D D ρ=?+ 故：2600102(21)d U B D D μρδ=?+ 3电磁力的计算 根据26000 1102F B S μ=? 其中：