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  • 1 # 低迷的風向

    電流乘以圈數,等於磁動勢。對同一個電磁鐵來說,磁動勢越大,磁力越強。

    如果線圈體積有限,若要增加圈數,則必然以減小線徑為代價。

    若線徑減半。則截面積是1/4,圈數是4倍。這樣總電阻就是16倍。若電壓不變則是1/16的電流乘以4倍的圈數,磁動勢是1/4。就是說,要有4倍的電壓才能維持磁動勢不變。如果體積和電壓都不變,那麼增加圈數反而減少了磁動勢。

    在體積不變並且散熱條件也不變而電壓可變的前提下,限制磁動勢增加的因素是發熱狀況,這取決於電流密度。若線徑減半,圈數是4倍,電阻是16倍,為獲得同樣的磁動勢,那麼就要4倍電壓,獲得1/4的電流。截面積是1/4,因此電流密度不變。結論:體積和散熱條件不變而電壓可變時,最大磁動勢不隨圈數而變,是個常量。

    那麼是不是隨便多少圈都可以呢?例如只繞1圈?

    不行。因為這樣就需要很粗的電線和很低的電壓,例如低到0.001V,這樣的電源哪裡去找?怎麼做?

    那麼,用1.5V乾電池作電源,就可以用比較少的圈數了吧?但這樣也有問題:就是線圈電阻仍然實在太小,小於電池內阻。線圈和電池是串聯的,電流相等。如果線圈電阻小於電池內阻,那麼電能幾乎耗在電池內部,很划不來。因此電磁鐵的圈數要足夠多(幾十圈幾百圈以上),線徑要足夠細,使線圈電阻遠大於電源和電源線。在滿足線圈電阻遠大於電源內阻和電源線電阻的條件下,選擇圈數和電壓,就有較大的自由了。當然圈數太多(例如一億圈?)也有問題,就是費工,而且可能電壓實在太高絕緣也是個限制。

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