跳到正文
IGCSE·Tuition
物理 · 课程

比较永久磁铁与暂时磁铁的性质

铁和钢都能被磁铁吸住,所以很容易忘记工程师为什么偏偏选其中一种。

本页内容
  1. 什么决定材料是磁性“硬”还是“软”?
  2. 电磁铁与永久磁铁怎么比较?
  3. 完整例题
  4. 要小心的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么

**钢保留磁性(永久磁铁),软铁很快失去磁性(暂时磁铁)。**电磁铁是绕在软铁芯上的线圈,只在电流通过时才有磁性。

这个比较出现在磁性与磁场单元,常见题型是“应该用哪种材料,为什么”。

什么决定材料是磁性“硬”还是“软”?

铁和钢都是磁性材料,都能被磁化。区别在于磁化之后的表现。

磁性软的材料,例如软铁,容易磁化,也容易退磁。磁性硬的材料,例如钢,较难磁化,但能保持磁性。你可以把它想成:磁场移走后,微小的磁区能多牢固地保持排列。“软”指的是性质,不是金属摸起来的感觉。

电磁铁与永久磁铁怎么比较?

特点永久磁铁(钢)电磁铁(软铁芯线圈)
电流或磁场移走后仍有磁性?是否,只在电流通过时有
能关闭吗?不能能
强度可以改变吗?不能能:增加匝数、加大电流或加铁芯
磁极可以反转吗?不能能,把电流反向即可
常见用途冰箱磁铁、指南针指针、扬声器磁铁废铁场起重机、继电器、电铃

电磁铁在匝数更多、电流更大和使用软铁芯时更强。电流反向,磁极也反向。

完整例题

废铁场的起重机要吊起铁制物体,再在新地点放下。

设计者要在钢芯线圈和软铁芯线圈之间做选择。对两个小模型做的测试得到下面的结果。(为练习而编的数据。)

铁芯通电时吸住的回形针数断电时吸住的回形针数
软铁120
钢94

**第 1 步,读表。**通电时,铁芯吸住的回形针更多(12 对 9)。断电时,软铁一枚也吸不住,钢仍然吸住 4 枚。

**第 2 步,联系用途。**起重机必须在断电时放下货物。钢会保留部分磁性,货物可能掉不下来。

第 3 步,给出结论和理由。应该用软铁芯。电流通过时它被强烈磁化,电流停止后磁性消失。

注意:这个答案同时用了表格的两列,并以与用途挂钩的理由结尾。

要小心的错误

常见的失误是说钢更好,因为它“更强”。

错误答案:“应该用钢,因为它能保持磁性。”

这是事实,但对必须放手的起重机来说,这是错误的性质。

改正的方法是先看用途需要什么,再选材料。磁性应该保持时,用永久磁铁合适,例如指南针指针。必须能开关时,用暂时磁铁合适。

第二个失误是只把线圈称为电磁铁。让它变强的其实是软铁芯。

自我检测

1. 各写出永久磁铁和电磁铁的一种用途,并说明为什么适合。

显示答案

永久磁铁:指南针指针,因为它必须在没有任何电源的情况下保持磁性。电磁铁:继电器或废铁场起重机,因为磁性必须能开和关。任何合理的搭配加上理由都可以。

2. 写出让电磁铁变强的两种方法。

显示答案

加大电流、增加线圈的匝数,或使用软铁芯。任意两种。

3. 一位学生敲打一根原本是磁铁的钢棒,之后它吸不起大头针了。用一句话解释。

显示答案

敲打把微小的磁区震得失去排列,它们指向随机方向,效果互相抵消。

接下来学什么

接着,在解读磁性测试结果中运用上面的比较。你也可以回头看看感应磁化,了解为什么在被磁化之前,这两种材料都会被吸引。

如果你能列出事实,却在“为什么”这部分丢分,就值得有人陪你一起打磨措辞。我们的老师在线上一对一物理补习中做的就是这件事。

常见问题

永久磁铁和暂时磁铁有什么区别?

永久磁铁被磁化后能长时间保持磁性。暂时磁铁只在磁场中或电流通过时才有磁性,之后大部分磁性会消失。钢用来制作永久磁铁,软铁用来制作暂时磁铁。

为什么电磁铁的铁芯用软铁?

电流通过时软铁会被强烈磁化,电流切断后磁性很快消失,所以电磁铁可以开和关。钢芯会保留一部分磁性,电流停止后,被吊起的东西可能不会掉下来。

永久磁铁怎样会失去磁性?

强烈加热、反复敲打或摔落,以及放在通有交流电的线圈中,都可能使磁区重新变成随机排列。保存不当,例如同名磁极放在一起,也可能让磁性逐渐减弱。答案只需保持在概念层面:整齐的磁区变得杂乱。

更新于:

下一步

如果比较题的答案总是写得含糊,一对一的老师可以帮你把一串事实整理成结构清晰、并且切题的比较。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

是家长或监护人?在这里咨询

已通过我们的服务帮助 9,000+ 名学生