守護家門的隱形衛士

同學們，你們知道為什么小區門禁可以在沒刷卡時把門牢牢“抓住”嗎？原來，小區單元門是由鋼材料制作而成的，門禁里有個“隱形衛士”，在通電時可以產生強大的磁場，產生的磁力能把門牢牢吸住。而刷卡的瞬間，電流被切斷，磁性隨之消失，就可以打開門了。

這個“隱形衛士”，其實是一塊電磁鐵。電磁鐵不是磁鐵，卻能吸引鐵、鈷、鎳等鐵磁性材料。電磁鐵在通電時有磁性，不通電時沒有磁性。神奇的電磁鐵在日常生活中有看極其廣泛的應用，它的發明也使發電機的功率得到了很大的提高。今天，我們就一起走進電磁鐵的世界，探尋它的奧秘！

意外的發現

電磁鐵是利用電流產生磁性的裝置，和磁鐵一樣，也有磁性和磁極，可以用來指示方向。與磁鐵不同的是，電磁鐵的磁力大小和磁極可以控制和改變。電磁鐵的磁力大小，取決于電流的強弱或線圈匝數的多少，而它的磁極可以通過改變電流的方向來控制。

1820年，丹麥物理學家奧斯特意外地發現，當電流通過導線時，磁針發生了偏轉。這一瞬間發現讓奧斯特震驚：原來，電流能夠影響磁場！這個發現直接推翻了之前科學界“電和磁是完全分開”的觀點，標志著電與磁之間的神秘聯系被揭開，也為后來的電磁學理論奠定了基礎。電流的磁效應也因此被首次確認。

1822年，法國物理學家阿拉戈和呂薩克發現，電流通過其中有鐵塊的繞線時，能使繞線中的鐵塊磁化。這實際上是電磁鐵原理的最初發現。

1823年，斯特金做了一次類似的實驗：他在一根非磁的U形鐵棒上繞了18圈銅線當銅線與伏打電池接通時，繞在U形鐵棒上的銅線圈產生了密集的磁場，U形鐵棒變成了一塊“電磁鐵”。

1電磁起重機

在港口或工廠的貨場，電磁起重機可以輕松地吊運鋼材等重物。當電磁鐵通電時，能產生強大的磁力，吸起幾噸甚至幾十噸的金屬材料，將其從一個地方搬運到另一個地方。一旦斷電，金屬材料就會被放下，方便、快捷地完成貨物裝卸。

2 磁懸浮列車

磁懸浮列車的軌道和列車底部都安裝了電磁鐵，“同性相斥”的原理使得列車可以懸浮在軌道上方。沒有了車輪和軌道之間的摩擦力，列車可以跑得更快。高速磁懸浮列車的運行時速可超越400千米，中低速磁懸浮列車的時速則多處于100＼～200千米范圍內。

3 汽車

電磁鐵在汽車中的應用，首先體現在其高度的安全性上。以制動器為例，電磁鐵通過精確控制制動片的運動，實現車輛的平穩減速和停車。在緊急制動時，電磁鐵能夠迅速響應，確保車輛在最短時間內停下來，從而保障駕乘人員的安全。電磁鐵還在安全帶預警裝置中發揮著關鍵作用。一旦發生碰撞，電磁鐵會立即收緊安全帶，減少乘客受傷的風險。

電磁鐵應用廣泛，涉及工業、交通、醫療等多個領域。

4醫療設備

核磁共振成像利用高強度的電磁鐵產生強大的磁場，再加上射頻脈沖，使人體組織中的氫原子核發生磁共振現象，從而獲取人體內部的詳細影像信息。

5 揚聲器

揚聲器是把電信號轉換成聲信號的裝置，主要由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構成。當音頻電流通過揚聲器中的線圈時，磁鐵產生的磁場對線圈產生力的作用，線圈便會因電流強弱的變化產生不同頻率的振動，進而帶動紙盆發出不同頻率和強弱的聲音。

想一想

電磁鐵和普通磁鐵的相同之處是什么？

A.都有磁性和磁極，都可以用來指示方向

B.都可以改變磁力的大小

C.都可以改變磁極的方向