Nam châm điện là một thiết bị có thể tạo ra điện từ sau khi được cung cấp năng lượng. Một cuộn dây dẫn điện phù hợp với công suất của nó được quấn ở bên ngoài lõi sắt. Cuộn dây mang dòng điện này có từ tính giống như nam châm và được gọi là nam châm điện. Nó có thể hút các vật bằng sắt như một nam châm. Nam châm điện là một thiết bị có thể tạo ra lực từ bằng cách cho dòng điện chạy qua. Nó là một nam châm không vĩnh cửu và có thể dễ dàng kích hoạt hoặc vô hiệu hóa.
Cần lưu ý rằng chiều quấn của cuộn dây trên lõi sắt hình giày là ngược chiều nhau, một bên phải ngược chiều kim đồng hồ, bên kia phải ngược chiều kim đồng hồ. Nếu chiều cuộn dây giống nhau thì từ hóa của hai cuộn dây trên lõi sắt sẽ triệt tiêu lẫn nhau nên lõi sắt không nhiễm từ. Ngoài ra, để khử từ ngay lập tức cho nam châm điện khi nó bị ngắt điện, lõi sắt của nam châm điện được làm bằng sắt mềm hoặc thép silic, không phải thép. Nếu không, một khi thép bị nhiễm từ, nó sẽ vẫn có từ tính trong một thời gian dài và không thể khử từ, và cường độ của các đặc tính từ của nó không thể bị kiểm soát bởi độ lớn của dòng điện, và các ưu điểm của nam châm điện sẽ mất đi. Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn, xung quanh dây dẫn sẽ tạo ra một từ trường. Sử dụng đặc tính này, khi dòng điện chạy qua điện từ, một từ trường đồng nhất được tạo ra trong điện từ. Giả sử rằng một chất sắt từ được đặt ở trung tâm của điện từ, chất sắt từ sẽ bị nhiễm từ và từ trường sẽ được tăng cường rất nhiều.
Nói chung, từ trường được tạo ra bởi một nam châm điện liên quan đến cường độ của dòng điện, số vòng dây của cuộn dây và nam châm ở trung tâm. Khi thiết kế nam châm điện, người ta chú ý đến sự phân bố của các cuộn dây và việc lựa chọn các nam châm, và độ lớn của dòng điện được sử dụng để điều khiển từ trường. Điện trở của vật liệu cuộn dây giới hạn độ lớn của từ trường mà nam châm điện có thể tạo ra, nhưng với việc khám phá và ứng dụng chất siêu dẫn, sẽ có cơ hội vượt qua những giới hạn hiện có.
Chiều của đường sức từ của nam châm điện có thể được đánh giá bằng định luật Ampe, đây là định luật biểu thị mối quan hệ giữa dòng điện và chiều của đường sức từ của từ trường kích thích bởi dòng điện, còn được gọi là định luật quy tắc xoắn ốc tay.
(1) Quy tắc Ampe trong dây dẫn thẳng có sinh lực (Quy tắc 1): Tay phải giữ dây dẫn thẳng có sinh lực, ngón cái hướng theo chiều dòng điện, bốn ngón tay hướng theo chiều đường sức từ xung quanh. dây dẫn thẳng có năng lượng. (Phân biệt hướng dòng điện: cho dù là dây dẫn thẳng hay dây điện từ, nó được kết nối với nguồn điện, do đó hướng của dòng điện trong dây dẫn hoặc dây điện từ là từ tiếp điểm "dương", qua dây dẫn hoặc dây điện từ, và sau đó chảy ngược trở lại "Cực âm" của nguồn điện! Nghĩa là, chiều của dòng điện được đánh giá bởi các cực âm và dương của nguồn điện được kết nối.)
(2) Quy tắc Ampe trong điện từ được cung cấp năng lượng (Quy tắc 2 của Ampe): Giữ cuộn điện từ đã được cung cấp năng lượng bằng tay phải, sao cho bốn ngón tay uốn cong cùng chiều với dòng điện, khi đó đầu chỉ của ngón tay cái là điện từ được cấp năng lượng. cực N.
Nam châm điện có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Do được phát minh ra, sức mạnh của máy phát điện cũng đã được cải thiện rất nhiều. Nam châm điện có thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như cần cẩu lớn sử dụng nam châm điện để nâng các phương tiện bị bỏ rơi; thiết bị giải trí lớn, ô tô, hàng không vũ trụ, công nghiệp và các công việc khác. Các ứng dụng phổ biến của nam châm điện là: đồng hồ xem giờ tại nơi làm việc, máy tính tiền trong siêu thị, cửa tự động ra vào một số đơn vị. Các nam châm điện này biến năng lượng điện thành từ trường, sau đó lực từ do từ trường tạo ra sẽ tác dụng lên lõi sắt ở tâm nam châm điện làm cho lõi sắt chuyển động. Ứng dụng chính của nam châm điện là lực sinh ra do tác dụng của lõi sắt. Lực nhỏ này có thể là vài gam và hàng chục gam. Về lý thuyết, nó có thể lớn vô hạn. Về cơ bản, nó có thể nặng gần hàng trăm kg.
