1822年,法國物理學家阿拉戈和呂薩克發(fā)現,當電流通過其中有鐵塊的繞線時,它能使繞線中的鐵塊磁化。這實際上是電磁鐵原理的初發(fā)現。1823年,斯特金也做了一次類似的實驗:他在一根并非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線,當銅線與伏打電池接通時,繞在U型鐵棒上的銅線圈即產生了密集的磁場,這樣就使U型鐵棒變成了一塊“電磁鐵”。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能放大多倍,它能吸起比它重20倍的鐵塊,而當電源切斷后,U型鐵棒就什么鐵塊也吸不住,重新成為一根普通的鐵棒。斯特金的電磁鐵發(fā)明,使人們看到了把電能轉化為磁能的光明前景,這一發(fā)明很快在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開來。1829年,美國電學家亨利對斯特金電磁鐵裝置進行了一些革新,絕緣導線代替裸銅導線,因此不必擔心被銅導線過分靠近而短路。由于導線有了絕緣層,就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起,由于線圈越密集,產生的磁場就越強,這樣就大大提高了把電能轉化為磁能的能力。到了1831年,亨利試制出了一塊更新的電磁鐵,雖然它的體積并不大,但它能吸起1噸重的鐵塊。電磁鐵的發(fā)明也使發(fā)電機的功率得到了很大的提高。
鐵氧體磁鐵它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通過陶瓷工藝法制造而成,質地比較硬,屬脆性材料,由于鐵氧體磁鐵有很好的耐溫性、價格低廉、性能適中,已成為應用為廣泛的永磁體。
鐵磁性
鐵磁性,是指一種材料的磁性狀態(tài),具有自發(fā)性的磁化現象。各材料中以鐵廣為人知,故名之。
某些材料在外部磁場的作用下得而磁化后,即使外部磁場消失,依然能保持其磁化的狀態(tài)而具有磁性,即所謂自發(fā)性的磁化現象。所有的磁鐵均具有鐵磁性或亞鐵磁性。
基本上鐵磁性這個概念包括任何在沒有外部磁場時顯示磁性的物質。至今依然有人這樣使用這個概念。但是通過對不同顯示磁性物質及其磁性的更深刻認識,學者們對這個概念做了更的定義。一個物質的原胞中所有的磁性離子均指向它的磁性方向時才被稱為是鐵磁性的。若只有部分離子的磁場指向其磁性方向,則稱為亞鐵磁性。若其磁性離子所指的方向正好相互抵消(盡管所有的磁性離子只指向兩個正好相反的方向)則被稱為反鐵磁性。
性能
定義
主要有如下3個性能參數來確定磁鐵的性能:
剩磁Br:永磁體經磁化至技術飽和,并去掉外磁場后,所保留的Br稱為剩余磁感應強度。
矯頑力Hc:使磁化至技術飽和的永磁體的B降低到零,所需要加的反向磁場強度稱為磁感矯頑力,簡稱為矯頑力
磁能積BH:代表了磁鐵在氣隙空間(磁鐵兩磁極空間)所建立的磁能量密度,即氣隙單位體積的靜磁能量。由于這項能量等于磁鐵的Bm和Hm的乘積,因此稱為磁能積。
磁場:對磁極產生磁作用的空間為磁場。
表面磁場:永磁體表面某一指定位置的磁感應強度。