推拉电磁铁的工作原理(电学小品译文（六则）)

Posted 2023-05-27

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推拉电磁铁的工作原理(电学小品译文（六则）)

一个可开关的磁铁

电可以发光和加热。它还可以生成磁铁——一个你可以开关的磁铁。

一个由电而生的磁铁，叫作电磁铁（electromagnet ，读作uh LEHT Troh MAG niht)。一个电磁铁有两部分——一个是固体中心或核心，一个是外壳连接许多电线。这个电磁铁的核心是一块铁。就其本身而言，铁不是一个磁铁。但是，它可以让它像磁铁一样活动。

当一股电流通过包裹在外壳上电线，这块铁就变成了磁铁。这块铁从电线中运动的电子获得了它的拉力，或者磁力。只要电流被断开，电磁铁就失去了它的磁力。

电磁铁产生马达效应。一个马达有两个磁铁集——一个在壳内，一个在外面。

电磁铁的这个内集是依附在一个轴上——一根可以旋转的棒。当与马达连接，电磁铁的两个集互相推拉撞击。推力使里面的磁铁动起来，并使这个轴旋转起来——马达旋转的轴产生了一个推力，让机器工作。

（P244图示：大型的电磁铁可以举起沉重的荷载。在废品堆放场，它举起并码放了一包巨大的铁屑。

从电而来的拉力

你可以制作自己的电磁铁——并且可以发现制作你的强大磁铁的方法。

材料

电线（6英尺长，合1.8米）

干电池（6号）

小刀

钉子（2棵大的）

曲别针（钢制的）

胶带

找成年人要一把小刀，把电线端头刮开大约1英寸（合2.5公分）的皮子。从一英尺（合30公分）那么长的电线开始，把电线绕在钉子上，尽可能地多绕几圈。用胶带在钉子的两端固定住电钱。

如图所示，把裸露的电线与蓄电池的两个线桩相连结。现在，测试你的磁铁。多少曲别针可以抓起来？它可以抓多重的东西？

让抓力更强

解开电线。抓住长的一端和包住的另一端，把电线缠绕在钉子上。把电线的一端粘住，再次测试你的磁铁。发生了什么事情？

磁铁抓起了重物。增加更多的电线，可以使磁力更强大。

现在放松电线。放两个钉子在一起，把电线缠在两根钉子上。测试你的新磁铁。这时候发生了什么事情？

有两个钉子的磁铁抓起了更重的东西，它超过了一个有一个钉子的磁铁。使用一个更大的核心，还会使磁力更强大。

如果你缠绕第二根电线在这两根钉子上，你认为会发生什么事情？

安全用电

一个灯泡仅使用一点点电。但电炉、冰箱和电炸锅使用很多的电量，就像一打灯泡的用电量一样。你会使用很多电吗？如果是这样，会发生什么事呢？

很多的电量穿过电线旅行，造成电线发热——发热的电线有危险。它会造成火灾。但是，你家里的一个特殊安全开关在电线发热前制止了电的通行。

一类安全开关是保险丝（fuse，读作FYOIZ(。保险装置包含了一截纤细的材料，它充当桥樑角色使电流通往电线。

如果同时大量用电，这个充当桥樑的材料会被熔化掉。在电线变得太热之前，这个充当桥樑的材料就断掉了。当此事发生，我们说保险丝“熔断”了。电流被禁止通过，电线保持了低温。

另一类安全开关是一个断路器（circuit breaker，读作SUHR kilt BRAY kuhl)。作为保险丝的替代品，断路器自己会断开。

一种断路器包括了一个电磁铁。当更多的电流通过，电磁铁磁力增加。如果电流太多地流过电线，强大的磁力开启了开关。在电线变热前，停止了电流输送。

当然，保险丝可以被重视装上，或者断路器可以重新设置，让电流再次地安全通过。但是马上地，你正使用的有些电器肯定会被断开。之后，你需要确定没有使用太多的电量。

（P249图示：充当桥樑的保险丝是安全的开关。如果电流太大，桥会断掉。）

装电的包包

一个手电筒靠电发光——但是你不必插上电源。它在一个包里——蓄电池，运送自己的电流。

一个蓄电池是由里面储存的化学物质制成的。当打开手电筒，一些在蓄电池中的化学物质开始分化，尽情地吞噬。当这一切发生时，有些物质的原子离开了这个容器，在电池里完成化合。

当容器中的材料的原子动起来，它们中的一部分随后就离开了。所以，这容器就获得了电子。当蓄电池中的化学物质分解了，他们就丧失了电子。

不久，在这容器中有了更多的电子，超过了蓄电池里面的电子。容器中额外的电子开始移到外面。它们旅行穿过灯泡，又返回至蓄电池中间，在这里电子稀少。电子的推力产生电流，让你的手电筒发出光来。

似乎这个制作方法的每一件事情都很缓慢。但是，你要了解，它们都是在瞬间发生的。

柠檬生电

你可以把你自己一起放进化学品的“包”中，去制造蓄电池。一个极小的磁铁——一个指南针——当电流通过的时候，将会向你展示。

材料

铃铛电线（6英尺，合1.8米）

指南针

粗铜线（14号，2英寸，合2公分

小刀

柠檬

钉子（镀锌）

向成年人要一把小刀，从电铃线两端各刮掉大约一英寸（合2.5公分的胶皮，，也把粗铜线刮出来。从一头开始一英尺（合30公分），在指南针上缠20圈。

把裸线的一端绕在镀锌的钉子上，头朝下。把另外一端绕在粗铜线上。

用力挤压或击打柠檬，让里面充满汁水。（不要把皮破坏了。）然后把钉子按进去，粗铜线也进到柠檬里面约1英寸（合2.5公分）。

观察指南针。它动了吗？如果动了，你的柠檬蓄电池正在产生电流——电流推动穿过绕在指南针上的电线，针发生了摆动。

什么使这些东西工作？

当你在电话上呼叫朋友，你的声音不会真的通过电线旅行。你的朋友听到的是你声音的复制品——一个由电完成的复制品。

在你电话的话筒里面，有一个细小的材料片，称为膜片（diaphragm ，读作DY uh Fran)。在膜片后面，有一个小杯子，里面装满了名叫碳的黑色粉末状的化学物质。

你的声音音量使膜片进进出出，或者颤动。当它颤动的时候，压迫击打这碳粒——有些时候非常用力，有些时候非常轻。

电先穿过了跳动的碳粒再穿过了电线。当碳粒被一起挤压，电流就轻易地穿过去了。但是，当碳粒被散开，就只有少量的电流可以通过。所以，颤动的膜片发出的或强或弱电力就这样穿过了电话线。

在你朋友的听筒里，有一块电磁铁。当产生出或强或弱的推力时，它们使这块电磁铁可以制造出或强或弱的拉力，使另一个膜片颤动，产生了与你的声音一样的声音来。因此，你的朋友听到了你声音的复制品——它在电线里面被电所复制。

收音机里的音乐，也是一个由电完成的复制品——一个靠空气旅行的复制品。

广播电台里面的麦克风和其他设备，把声音变成了或强或弱的电信号。然后，这些信号通过空气从电台被送到你的收音机里。

当你打开收音机，信号进入收音机喇叭里的电磁铁。电磁铁或强或弱的拉力使喇叭颤动起来，制造出了你所听到的声音。