比如二极磁铁的极面是一个平面,四极磁铁的极面是一组完全对称的双曲面,六极磁铁的极面更复杂。
02 电磁铁的应用发展
永磁铁
中国新能源汽车驱动电机核心零部件定子与转子的主要原材料为钕铁硼。钕铁硼永磁体在工业升级、消费升级和绿色经济的大背景下,钕铁硼磁材高效率、小型化、轻量化的特征优势日益显现。同时,据中国稀土行业协会数据显示,2019年中国钕铁硼毛坯产量达到17万吨,同比增长9.7%。原材料产量的稳定提升为中国永磁体行业提供了坚实的发展基础。此外,钕铁硼永磁体的品种及牌号不断扩展,性能逐步提升。
超导磁铁
超导磁铁是利用超导材料制成的线材(铌钛、铌三锡、钇钡铜氧等)通电励磁,产生加速粒子所需的约束磁场的磁铁。
由于超导线在合适的低温环境下能够没有损耗地传输大电流(和普通手机充电线粗细一般的超导线,能够传输好几千安培的电流,是普通导线载流能力的上千倍),因此超导磁体能够产生很高的磁场,一般被用在高磁场需求中,目前也将逐步应用到各类加速器装置中。
未来的加速器磁铁
未来的加速器磁铁“更高、更快、更强”。
更高指的是场强更高。为了满足加速粒子更高能量的需求,我们必须努力提高磁场强度。目前高场磁铁能够达到20T。
更强指的是磁体抵抗电磁力的能力越强。磁铁在运行过程中产生的磁场力作用到线圈,会使之受到约100-300t/m的应力(相当于100-300辆小型汽车在拉)。如果不能很好地处理这类应力,会导致磁铁运行时被拉变形,甚至损坏。因此,磁铁“更强”,才能保证稳定运行。
03 电磁的应用?
电磁铁在日常生活中的应用有:电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器、家用电器。