電(diàn)磁铁(tiě)與(yǔ)永磁體(tǐ)
電(diàn)磁铁(tiě)和(hé)永磁體(tǐ)都已广泛用于(yú)许多(duō)應(yìng)用中(zhōng)。永磁體(tǐ)已應(yìng)用于(yú)硬盤驅動(dòng)器、車輛和(hé)磁鈎。線(xiàn)圈等電(diàn)磁铁(tiě)最(zuì)常用于(yú)变壓器和(hé)各(gè)種(zhǒng)醫療設備。在(zài)某些(xiē)應(yìng)用中(zhōng)，電(diàn)磁铁(tiě)和(hé)永磁體(tǐ)已一(yī)起(qǐ)使用。電(diàn)磁铁(tiě)和(hé)永磁體(tǐ)之(zhī)间的(de)主(zhǔ)要(yào)區(qū)别是(shì)什(shén)麼(me)?我(wǒ)们(men)如(rú)何为(wèi)我(wǒ)们(men)的(de)應(yìng)用選擇合适的(de)?
永磁體(tǐ)由(yóu)強(qiáng)磁性(xìng)硬質(zhì)材料制成(chéng)，在(zài)不(bù)受外(wài)界刺激的(de)情(qíng)況下(xià)可(kě)以(yǐ)保持(chí)其磁性(xìng)。由(yóu)于(yú)钕铁(tiě)硼等材料的(de)強(qiáng)磁性(xìng)，永磁體(tǐ)是(shì)一(yī)種(zhǒng)完美(měi)的(de)選擇，可(kě)以(yǐ)産生(shēng)一(yī)致(zhì)的(de)強(qiáng)大(dà)力量(liàng)来(lái)吸引近(jìn)距離的(de)其他(tā)物(wù)體(tǐ)。當两个(gè)磁铁(tiě)粘在(zài)一(yī)起(qǐ)时(shí)，两个(gè) 8cm 钕铁(tiě)硼立方(fāng)體(tǐ)磁铁(tiě)之(zhī)间的(de)力可(kě)以(yǐ)輕(qīng)松达(dá)到(dào) 5K 牛顿(dùn)。在(zài)许多(duō)應(yìng)用中(zhōng)，例如(rú)磁鈎，永磁體(tǐ)可(kě)以(yǐ)提(tí)供长(cháng)时(shí)间的(de)抓取(qǔ)力，而(ér)無需任何額外(wài)的(de)能量(liàng)輸入(rù)。
另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn)，永磁體(tǐ)的(de)缺點(diǎn)也是(shì)由(yóu)它的(de)材料特(tè)性(xìng)造成(chéng)的(de)。由(yóu)于(yú)这(zhè)些(xiē)磁铁(tiě)保持(chí)其磁性(xìng)，因此(cǐ)當它们(men)的(de)相对(duì)位(wèi)置固定(dìng)时(shí)，它们(men)永遠(yuǎn)無法(fǎ)关閉或(huò)控制力。这(zhè)使得它们(men)難以(yǐ)應(yìng)用于(yú)需要(yào)变化(huà)力的(de)應(yìng)用。永磁體(tǐ)的(de)力对(duì)于(yú)长(cháng)距離变得無效，因为(wèi)力随着距離立方(fāng)而(ér)衰減。人(rén)们(men)可(kě)能会(huì)注意(yì)到(dào)，當距離從 0cm 增加到(dào) 10cm 时(shí)，两个(gè) 8cm NdFeB 磁铁(tiě)之(zhī)间的(de)力從 5k 迅速下(xià)降到(dào) 100 牛顿(dùn)。最(zuì)後(hòu)，永久磁场只能在(zài)一(yī)定(dìng)温(wēn)度(dù)以(yǐ)下(xià)産生(shēng)，因此(cǐ)它们(men)不(bù)适合热(rè)器件(jiàn)應(yìng)用。
電(diàn)磁铁(tiě)就(jiù)像永磁體(tǐ)的(de)反(fǎn)面(miàn)一(yī)样。磁场是(shì)由(yóu)流过(guò)螺線(xiàn)管(guǎn)的(de)電(diàn)流産生(shēng)的(de)。線(xiàn)圈的(de)磁性(xìng)取(qǔ)決于(yú)流过(guò)导線(xiàn)的(de)電(diàn)流。由(yóu)于(yú)这(zhè)一(yī)特(tè)性(xìng)，電(diàn)磁铁(tiě)是(shì)需要(yào)快速变化(huà)磁场或(huò)精确控制磁场的(de)應(yìng)用中(zhōng)最(zuì)常用的(de)類(lèi)型。一(yī)个(gè)例子是(shì)在(zài) MRI 中(zhōng)，通(tòng)常需要(yào)在(zài)空(kōng)间中(zhōng)的(de)特(tè)定(dìng)位(wèi)置創建精确的(de)场/场梯(tī)度(dù)，通(tòng)过(guò)改变不(bù)同線(xiàn)圈中(zhōng)的(de)電(diàn)流，可(kě)以(yǐ)輕(qīng)松实現(xiàn)空(kōng)间磁场的(de)精确控制，而(ér)这(zhè)幾(jǐ)乎是(shì)不(bù)可(kě)能的(de)通(tòng)过(guò)使用永磁體(tǐ)来(lái)獲得相同的(de)结果(guǒ)。通(tòng)过(guò)使用不(bù)同的(de)電(diàn)流輸入(rù)，可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)線(xiàn)圈創建複杂且(qiě)实时(shí)变化(huà)的(de)磁场排列。
電(diàn)磁铁(tiě)的(de)主(zhǔ)要(yào)缺點(diǎn)在(zài)于(yú)能量(liàng)傳輸方(fāng)面(miàn)。雖(suī)然永磁體(tǐ)是(shì)預先(xiān)磁化(huà)的(de)，並(bìng)且(qiě)在(zài)應(yìng)用过(guò)程中(zhōng)不(bù)需要(yào)能量(liàng)輸入(rù)，但電(diàn)磁體(tǐ)需要(yào)一(yī)个(gè)恒流源。與(yǔ)永磁體(tǐ)相比，这(zhè)種(zhǒng)特(tè)性(xìng)使得電(diàn)磁體(tǐ)在(zài)近(jìn)距離産生(shēng)強(qiáng)磁力的(de)效率要(yào)低得多(duō)。由(yóu)于(yú)與(yǔ)電(diàn)流源干扰和(hé)加热(rè)相关的(de)变量(liàng)不(bù)同，與(yǔ)永磁體(tǐ)相比，電(diàn)磁體(tǐ)在(zài)設計(jì)和(hé)維護方(fāng)面(miàn)需要(yào)更(gèng)加小心，以(yǐ)保持(chí)高(gāo)精度(dù)的(de)磁场輸出(chū)。
上(shàng)一(yī)条(tiáo)：磁力輪的(de)定(dìng)義及(jí)分(fēn)類(lèi)方(fāng)法(fǎ)
下(xià)一(yī)条(tiáo)：喇叭使用的(de)磁铁(tiě)要(yào)怎麼(me)選擇
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