什么是电磁铁

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来源：中国数字科技馆

(图片来源：pixabay)

电力是我们生活的重要组成部分，从洗衣机到冰箱，从电视到电脑，电力为我们周围的各种用品供电。你知道吗？在所有电器设备的周围，都围绕着电磁场，电磁场看不见、摸不着，但确确实实存在的。而且，我们也会踏入电磁场的地盘，无论是在哪里，包括学校和家里，只要我们接触电器，就会暴露于电磁场中。而现代生活又充满了电器，不是吗？而且，随着离电器的距离越来越远，电磁场的强度也会减小。

有些人认为，电磁场会对我们的健康产生不良影响，这是真的吗？那么，为什么电器周围会有磁场呢？这是因为，在电器中通过的电流可以产生磁场。

电子是带负电荷的粒子，它们流动起来形成了电流。电流又分为直流电和交流电。直流电指的是大小和方向都不改变的电流，而交流电，则指的是大小和方向都会发生周期性变化的电流。比如，生活中各种家电都是插在家用插座上使用的，家用插座提供的是交流电；而在遥控汽车里的电池中，电流只朝一个方向流动，那就是直流电。当然了，直流电和交流电产生的磁场是不同的，直流电产生的磁场是稳定的，而交流电产生的磁场，是在不断变化的。

根据变化的电场会产生磁场的原理，英国电工威廉·斯特金在1825年发明了电磁铁。一说到带磁性的东西，你可能首先会想到冰箱上的卡通贴。但是要知道，贴在冰箱门上的卡通贴并不是“电磁铁”，而被称为“永磁体”，因为它们具有自己的磁性，可以保持很长时间。而电磁铁，只有在通电时才有磁力；电流停止时，它们的磁力会消失。尽管这听起来要比永磁体复杂，但也是它的一大优点——可以控制。你可以去看看，卡通冰箱贴是不是没有通电呢？

你也可以自己动手，制作一个电磁铁，只需要一颗普通的钉子、一圈线圈和一个电池（或其他电源），再找一些铁屑，你就能验证这神奇的效果！把线圈缠绕在螺丝上，电池连接到电线用来供电（小朋友请在大人的陪同下操作）。当电路连通时，钉子的末端就会被磁化，吸引铁屑。断开电池，铁屑就从磁铁上掉落来。相比永磁体，电磁铁可以受你的控制，随时打开和关闭。

生活中，都有什么东西与神奇的电磁铁有关呢？其实，从简单的家用小工具到大型工业机械，你的周围有很多电磁铁哦，例如，耳机，在耳机里面有两块磁铁，一块为永磁体，另一块为电磁铁。当音频电流流过耳机，变化的电流会让电磁铁产生变化的磁场，此时，电磁铁与永磁体相互作用，产生振动，发出声音。再比如，电子门锁中也有电磁铁，还有收音机，电话，门铃……只不过，它们的电磁铁啊，被隐藏在设备内部了，所以你不太容易看见。但有些大型设备的电磁铁你很容易看见，比如，在汽车报废场，起重机就会使用大型电磁铁来轻松地提起金属车身，如果有机会看到起重机，你一定会感叹电磁铁强大的威力！

参考资料：

https://kids.kiddle.co/Electromagnet

https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%B0%B8%E7%A3%81%E4%BD%93

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81%E9%90%B5

https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%A3%81%E5%A0%B4

作者：董依明

审稿：张轩中（中国科普作家协会会员，中国物理学会会员）

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