电磁铁吸力计算

电磁铁吸力的有关公式这里的所有的对象都应该是铁.1.F=B^2*S/(2*u0) 此式中,F=焦耳/厘米,B=韦伯/平方厘米,S= 平方厘米该式改变后成为:F=S*(B/5000)^2 此式中,F=Kg,B=高斯,S= 平方厘米当加入气隙后,F=(S*(B/5000)^2)/(1+aL) a是一个修正系数,一般是3--5,L是气隙长度.2.F=u0*S0*(N*i)^2/8(L^2)S0:空气隙面积 m^2N :匝数i :电流L :气隙长度3.F=(B^2*S*10^7)/(8*PI) 这个式子和第一个式子是相等的.当不存在气隙的时候,就应该是电磁铁在端面处所产生的力.1. u0就是μ0吧？2. 有这句话：“当加入气隙后...”，就意味着，原公式不是针对“空心线圈”？是吗？3. 我的理解是：上述公式是应用于“气隙比较于磁链长度相对较短的铁心线圈”。

如果不是针对"空心线圈",那么线圈内部的材质是什么呢?能在公式的哪里体现出来?应该在B里面体现出来.那么,我们是否可以这样做个假定,来匹配现在的情况?假定,悬浮体是一个通电圆导线,电流I,半径R.匀强磁场B垂直通过其所在平面.那么它所受到的力应该如何计算?由通电圆导线所形成的磁场,是否可以类比于悬浮磁体?假设电流I足够大,两者的半径R相等,从而达到两者所在平面的磁感应强度相等.那你的意思是：上述公式是针对"空心线圈"？若是，气隙如何定义？你的这个思路非常有趣。

让我慢慢来画一个图，配合这个思路。

(原文件名:思路非常有趣1.JPG)引用图片是这个意思吧？差不多就是这个意思.只不过两个线圈所产生的B不一样.而且右边线圈的半径要小于左边的线圈.作为第一步，我们可以将题目中的“磁铁”改成“铁块”，“电磁线圈”改成“无铁心电磁线圈”。

----------------------------------------------这样似乎更复杂了，因为“铁块”是被电磁线圈磁化产生磁性，才和电磁线圈产生力的，那“铁块被磁化”如何量化？下面说说我找的资料：库仑磁力定律：(原文件名:18864f550ffc2c29f8b9d79da17f2fa2.png)引用图片其中m1 m2是两个磁极的磁通量，单位韦伯，d是两磁极距离。

真空吸盘吸力计算公式计算吸盘的吸力：吸力=S * P / μ其中：S--吸盘面积（cm2），P 为气压（kg/cm2），μ为安全系数>=2.5例：真空度-750mbar，吸盘直径∮80mm时,单个吸盘的吸力为12.56KG。

该计算条件为：真空度为-750mbar，等于0.75kg/cm2.，μ安全系数=3 吸盘水平吸持物体，物体表面平整粗略经验公式：半径（cm）平方值即吸力（Kg）单位换算：1MPa=10bar=10 kg/cm2，（1 bar=0.1MPa= 1 kg/cm2）1Kpa=10 mbar=0.01 kg/cm2= 1 0g/cm2，1 mbar =0.1Kpa=0.001 kg/cm2= 1 g/cm2，理论起吊力（吸附力）1)水平起吊时，根据真空压力计算起吊力：F＝0.1×A×PF：理论起吊力（N）A：吸盘的吸附面积（cm2）P：真空压力（-kPa）2)垂直起吊时真空压力的吸附力与吸附物和吸盘的吸附面的摩擦力即为维持物体的力（吸附力）F＝μ×0.1×A×PF：理论起吊力（N）μ：摩擦系数A：吸盘的吸附面积（cm2）P：真空压力（-kPa）摩擦力根据吸附物，吸盘的材质，吸附物的表面的粗糙程度等会有很大变化。

实际使用时建议通过实验测试。

静摩擦f=F 作用力与反作用力动摩擦f=μ Fn μ动摩擦因素由两个物体本身属性决定Fn正压力就是垂直与f的力F=摩擦系数X重直于接触面的压力滑动摩擦力公式f=u N其中N是压力，在水平地面的时候N=mg u是滑动摩擦因数，与材料有关。

真空吸盘形状和类型的说明，真空吸盘的理论吸力计算方法：利用真空吸盘面积和使用该吸盘时可产生的真空度求力理论吸力：W=PxC/760W=理论吸力（KG）C=吸盘面积（CM2）P=真空度（-MMHG）柔软吸盘的理论吸力和用公式计算的不同海绵吸盘的理论吸力，在计算时，应用吸盘内径进行计算。

第十五章传动装置本章主要介绍了电力机车电器上常用的传动装置（电磁式、电空式）的作用、种类、组成、工作原理和特点、特性。

电器传动装置是有触点开关电器用来驱使电器运动部分（触头、接点）按规定进行动作的执行机构。

在电力机车电器上采用的主要是电磁传动装置和电空传动装置，其次还采用了手动、机械式传动装置，个别的还采用了电动机传动（如调压开关）。

电磁传动装置就是通过电磁铁把电磁能转变成机械能来驱动电器动作的机构。

电空传动装置是以电磁阀控制的压缩空气作为动力，驱使电器运动部分动作的机构，前者主要用于小型电器，后者主要用于较大容量的电器中。

第一节电磁传动装置一、电磁传动装置的基本组成和工作原理电磁传动装置是一种通过电磁铁把电磁能变成机械能来驱使电器触头动作的机构。

电磁传动装置实际上就是一个电磁铁，它的形式很多，比如：螺管式、直动式工形、U形等。

但它们的基本组成和工作原理却是相同的。

它主要由吸引线圈和磁系统组成。

以直流接触器所用的拍合式电磁铁为例，说明其组成和工作原理。

如图15—1所示：图15—1 拍合式电磁铁的结构1—线圈；2—铁心；3—衔铁；—止档；5—反力弹簧；6—工作气隙；7—常闭触头；8—常开触头。

它主要由线圈、静铁心、动铁心（衔铁）、极靴、反力弹簧、调节螺钉（止挡）、工作气隙等组成。

其工作原理是：当线圈接通电流后，线圈中产生磁势IW，在磁系统和工作Φ气隙所构成的回路中，产生碰通，其流向用右手螺线管法则确定。

在工作气隙两端的衔铁和极靴上产生异性磁极（N、S），衔铁受到电磁吸力，当这个吸力产生的转矩大于反力弹簧产生的转矩后，则衔铁将吸合，并带动触头动作（常开触头闭合，常闹触头打开）。

当线圈电流减小时，磁势减小，吸力也减小，如果吸力小于弹簧反力（归算后），衔铁在反力弹簧的作用下将打开，带动触头将处于另一工作位置（常开触头打开，常闭触头闭合）。

由此可见，只要控制电磁铁吸引线圈电流（或电压）就能通过触头来控制其他电器。

电磁铁吸力计算
电磁铁吸力是指电磁铁施加电场作用在金属物体上产生的吸引力，电磁铁吸力受多种因素影响，主要有磁感应强度、空气障碍、材料类型、尺寸、工作循环等。

具体的计算方法如下：
①计算磁感应强度：磁感应强度取决于电磁铁的磁单位磁能积、外界磁场对金属物体的磁作用力等因素，一般用B=μH表示，其中μ为磁介质的磁导率，H为磁势的强度。

②计算空气障碍：由于电磁铁的磁头和金属物体之间可能存在空气空气障碍，因此空气障碍对电磁铁吸力有一定影响，可以用F=A2/2来计算障碍对电磁铁吸力的影响程度，其中A为障碍宽度，单位mm。

③计算材料类型：由于不同的金属材料具有不同的磁性，因此材料类型也将影响电磁铁吸力。

一般情况下，金属材料的磁性越强，其对电磁铁的吸力就越大。

④计算尺寸：由于电磁铁的大小不同，因此电磁铁的大小也会对其吸力产生影响，一般情况下，电磁铁越大，吸力就越大。

⑤计算工作循环：电磁铁的工作循环也会影响其吸力，一般情况下，电磁铁的工作循环越多，吸力就越大。

L O G O 本章讲授内容（其中红色内容是重点）1．磁场的能量磁场能量的计算方法。

2．能量转换与电磁力的普遍公式虚位移原理、实用的电磁吸力计算公式。

3．麦克斯韦电磁吸力公式4．恒磁势与恒磁链条件下的吸力特性恒磁势与恒磁链条件下的吸力计算公式。

5．交流电磁吸力的特点与分磁环原理交流电磁吸力的计算方法、分磁环的参数计算。

6．静态吸力特性与反力特性的配合第十章电磁系统的吸力计算和静特性第十章L O G O 教学目的与要求：1、掌握麦克斯韦电磁吸力公式，熟悉能量转换与电磁力的普遍公式，了解恒磁势与恒磁链条件下的吸力。

2、掌握交流电磁吸力与分磁环的原理，熟悉静态吸力特性与反力特性的配合。

第十章电磁系统的吸力计算和静特性第十章L O G O 教学基本内容：1、磁场的能量；2、能量转换与电磁力的普遍公式；3、麦克斯韦电磁吸力公式；4、恒磁势与恒磁链条件下的吸力；5、交流电磁吸力与分磁环的原理；6、静态吸力特性与反力特性的配合。

第十章电磁系统的吸力计算和静特性第十章L O G O 教学重点与难点：1、能量转换与电磁力的普遍公式，麦克斯韦电磁吸力公式；2、交流电磁吸力与分磁环的原理和特性配合。

通过本章节的学习，学生应掌握能量平衡电磁吸力计算公式和麦克斯韦电磁吸力计算公式各自的适用范围，从实用的观点出发，后者较前者更有意义；还应掌握交流电磁吸力的计算与分磁环所解决的问题；熟悉静态吸力特性与反力特性的配合，是决定电磁系统特性指标与工作性能优劣的重要因素。

第十章电磁系统的吸力计算和静特性第十章§10-1 磁场的能量L O G O第十章一、磁场具有能量,该能量由外界能源在磁场建立过程产生。

电磁系统磁场建立过程的电路示意图。

L O G O 图中，电路电压平衡方程为：d E iRe iR dtϕ=−=+将上式两端均乘以“idt ”，并对其积分，有左端项表示电源在过渡过程中供给电路的能量，右端的第一项表示电阻在过渡过程中的发热损耗，第二项表示储存在磁场中的能量。

麦克斯韦吸力公式：Fd =肘九或Fd=囲E）① 启气隙的磁通（麦）；滋是气隙中的磁感应强度；§6是磁极端面处截面积。

（单位,它是在假定B"为常数的条件下求得的，因此只适用于平行极端面而且气隙较小的情况）kd）警因拍合式电磁铁的气隙较小且气隙内磁场分布均匀，所以假设忽略漏磁且铁心不饱和:6是气隙长度。

以上两个公式均可用于拍合式电磁铁吸力计算。

相关公式如下：切为气隙磁压降;&为气隙磁阻;2直为气隙磁导线;卩为物质的电阻率，单位为欧姆米;I为长度，单位为米;$为漆包线的截面积，单位为平方米;R为线圈的电阻。

磁路的欧姆定律，公式:均匀磁场B二—（T）磁势P = NI，电流和匝数的乘积（A）磁场强度HI = —，（A/m）,建立了电流和磁场的关系。

该公式适用于粗细均匀的磁路I磁导率Z-建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。

知=如X IL享/米，相对磁导率磁通抑二型$为截面积;P为材料的磁导率。

引入磁路以后，磁路的计算服从于电路的基尔霍夫两个基本定律。

根据磁路基尔霍夫第一定律，磁路中任意节点的磁通之和等于零，即送^=0根据安培环路定律得到磁路基尔霍夫第二定律，沿某一方向的任意闭合回路的磁势的代数和等于磁压降的代数和S IN =S 或3. 3.1决定铁心半径和极靴半径在初步设计吋，可以用麦克斯韦公式计算电磯铁的吸力-即F止(3-3)2#o式中兔一一电磁铁吸力(Vh氏一一在线圈电压为下限额&电压)时的T作气隙磁通密度(T)：S ——磁极面积(/)；网--- 真宇磁导率，见=4叙［屮H/tn 0(1卜不带极靴的屯磁铁磁极廊积S按下式计算:S =Tur/式中n------- 心芈径伽)1设计点吸力为F4即Fx=Ft>将式3)及式(3⑷代入式(3-3),则(2).带极靴的电嵐铁确扱面积S等于极靴面积，可按卜-式计算:S =歸式中 5一一极靴半径脚)p =—设P為电磁铁极靴的比值系数，壮，则rp = pre选择小尺寸电破铁，，购尸14所以■'" ,, '' ■II ""卬=1屮2恥“^=43半1『曲将式(4.5)>式(4-7)和式(4-8)代入式(4-3).得3.3.2计算线圈磁通势电磁铁的线圈磁逋势应等于磁蹄各部分磁压降之和，可列出卞式;旳=^5^ +工弘+工切Alt式中，IN——线圈磁通势◎曲』 -- 工作气隙中磁压降⑺)1CV4) (3-5) (3-6)杏表取為=0.28_蔭=严近亘2•紳旷櫛7r*0.2 於(3-7)(3-9)忑％ — 一导磁体各部分磁压降之和(旳；2V —一非工作气晾磁压降之和3" 衽初步设计时，电磁铁的结构尺寸尚未确址，所以EU…及LUf 无法确定「因此设 SG+SS(3-10) 将式代入式，得 (IJ J旳={[ + Ki}—Arif设计点在衔铁打开位置1也掐=0.2-0.55：设讣点在主触头刚接触 〔3-M)船一一根据经验统计，位置时瞌=0.55〜1. 若将式{3J1)屮的工作气晾礪通值0J 用B 虑代替.而Bd 值是馥圈电压沖下限值时的工 柞气隙磁通密度.则磁通势亦为线圈电压下限值时的线圈磁通势，用(J 小表示,即 側)-(1+呦学 A.h- (3-12)将式代入式，得取止= 0.4 (的『(I + K 严=(1 + 0.4)込竿1 = 12484/ "0 4;rxl0 若婆求在线圈额定电压下的线圈磁通势(IN)”可按下式计算; '' .''' f 亦 1 1A ' I (的 h = — (/V)t =——X1248.4 = 1468.7/5 93,5 t/i = 85%CA/=93,5r式中6^——线圈额定电压(K)：(g -—线圈额定屯压下的线圈磁势(』)； C/L —-线圈电压下限一般 t7j=85%tZ^： f/A 如一 一线圈屯压下限值时的线圈磁通势◎)<>3.3,3计算线圈高度及厚度在反fi短期工作制时，屯磁铁的线圈温升ni^ = 60°C式屮庫丁一线圈外表面综合散热講（甲/脚沥］辽宁丁程技术大学氏电器学》课程设计砂--线圈在反貝矩时工"M谢師升朋短时工作制线圈高盛的计算公式，即加+ 1）（例）；2Kpiki(KT(y + 2/7 + K/i)nrcT^ {IN}.—反复短时工作制线圈澀电压下的磁动勢M）：也一反复短时工作制线圈期J率过载系数4K户2 =--- == —= 0.1 2 5fi + fz 77?% 0.8(3-13)ti式屮力--一个工作周期中的通樹间COZz—一个工作周期川的通屯时间(Q70(%)…通屯持续率“知一线圈内表面综合般热系数Krz与线圈外表面综合散热系数K門之比值*心可按以V 经验数据选収：对于用导热性不好的绝缘材料做骨架的线圈，&』0；无骨架线圈，苴内农面散热能力与外表面散热能力比校接近时，歸U 0.75-1.05；绕在金属套上的线㈱「内表面散热效果好-宜接绕在铁心上的线圈，因为线圈和铁心紧密接触，大部分的热扯从内表面传到散也屁严」J.44 木设计屮取K^ = L6/：丁按照4;选取为11卡线圈比值系数.选择小尺寸电雄铁，科= 0.5〜0.8,本文中选择(U23xl0-"xL6xU6fi.7^x0.8所以 2 ^*2x0.5x11.8x(1 + 2x0.6+1.6)x0.6x0.012x60 =。

直流电磁铁设计计算表（原创版）目录1.直流电磁铁的设计目标参数2.直流电磁铁的设计流程3.直流电磁铁的计算公式4.直流电磁铁的线圈电流计算5.直流电磁铁的电磁力计算公式6.直流电磁铁的铁芯材料选择7.直流电磁铁的散热措施正文直流电磁铁设计计算表是电磁铁设计的重要工具，它能帮助工程师确定电磁铁的各项性能参数，以满足实际应用的需求。

下面我们将详细介绍直流电磁铁的设计计算过程。

1.直流电磁铁的设计目标参数电磁铁的设计目标参数主要包括推力、最大行程、工作电压和工作电流。

这些参数的确定需要考虑电磁铁的实际应用场景和性能要求。

例如，如果电磁铁用于起重机，那么推力需要足够大；如果电磁铁用于精密控制，那么最大行程和工作电压需要足够小。

2.直流电磁铁的设计流程直流电磁铁的设计流程主要包括确定设计目标参数、选择电磁铁的结构形式、计算电磁铁的磁势、计算线圈电流、计算电磁力、确定铁芯材料和设计散热措施等步骤。

3.直流电磁铁的计算公式直流电磁铁的磁势计算公式是 F=ni，其中 F 是磁势，n 是线圈匝数，i 是线圈中的电流。

根据磁势可以计算出电磁铁的电磁力，电磁力的计算公式是 F=B*A，其中 B 是磁感应强度，A 是电磁铁的有效吸力面积。

4.直流电磁铁的线圈电流计算线圈电流的大小取决于电磁铁的工作电压和线圈的电阻。

线圈电阻的计算公式是 R=U/I，其中 R 是线圈电阻，U 是工作电压，I 是线圈电流。

根据线圈电阻和线圈匝数可以计算出线圈的直径，线圈直径的计算公式是D=sqrt(4*R*n)。

5.直流电磁铁的电磁力计算公式根据磁势可以计算出电磁铁的电磁力，电磁力的计算公式是 F=B*A，其中 B 是磁感应强度，A 是电磁铁的有效吸力面积。

6.直流电磁铁的铁芯材料选择铁芯材料的选择对电磁铁的性能有重要影响。

一般选择导磁性能好的材料，如纯铁、硅钢片等，可以增加电磁铁的吸力。

7.直流电磁铁的散热措施直流电磁铁在工作过程中会产生热量，如果热量不能及时散发，可能会导致电磁铁过热，影响其使用寿命。

电磁铁吸力计算公式嘿，咱们来聊聊电磁铁吸力的计算公式！说起电磁铁，这玩意儿在咱们生活里可不少见。

就像我之前去工厂参观的时候，看到那些巨大的机械手臂精准地抓取零件，那靠的就是电磁铁的强大吸力。

先来讲讲电磁铁吸力的基本概念。

简单说，电磁铁的吸力大小取决于很多因素，比如电流大小、线圈匝数、铁芯材料等等。

那重点来了，电磁铁吸力的计算公式通常是这样的：F = B * I * A 。

这里的 F 表示吸力，B 是磁感应强度，I 是电流，A 是磁极面积。

咱们一个一个来细说。

先说电流 I ，电流越大，就好像给电磁铁注入了更强大的“能量”，吸力自然也就跟着增强。

这就好比咱们跑步，跑得越快，冲击力就越大。

再说说磁感应强度 B ，它和铁芯的材料、磁场的分布都有关系。

好的铁芯材料能让磁感应强度更强，就像给运动员穿上了更高级的跑鞋，助力效果更明显。

磁极面积 A 呢，面积越大，能“抓”住的东西也就越多，吸力表现也就更出色。

举个例子，假如有一个电磁铁，电流是 5 安培，磁感应强度是 2 特斯拉，磁极面积是 0.1 平方米，那通过公式计算，吸力 F = 2 × 5 × 0.1 = 1 牛顿。

不过要注意哦，这个公式是在理想情况下的简化计算。

在实际应用中，情况可要复杂得多。

比如说，磁场分布不均匀、铁芯的磁饱和、温度对磁性的影响等等，都会让实际的吸力和计算结果有所偏差。

还记得那次在实验室里，我们几个小伙伴一起做电磁铁吸力的实验。

大家都兴致勃勃地摆弄着各种器材，想通过改变电流、线圈匝数来看看吸力到底有多大变化。

有个小伙伴不小心把电流调得太大，结果导线都发烫了，把我们都吓了一跳。

但也正是通过这样的小意外，让我们更深刻地理解了电磁铁吸力的原理和影响因素。

总之，要准确计算和掌握电磁铁的吸力，不仅要熟悉这个公式，还得考虑到实际中的各种复杂情况。

这样，咱们才能更好地利用电磁铁为我们的生活和工作服务。

希望通过我的这些讲解，能让您对电磁铁吸力的计算公式有更清晰的认识！。

拍合式电磁铁电磁力计算电磁铁，这玩意儿听起来就很酷吧！大家都知道，电磁铁就是利用电流来产生磁场的工具。

想象一下，电流像是一位魔法师，挥舞着魔法杖，瞬间把周围的物体都吸引过来。

你可能会问，这样的魔法是怎么实现的？拍合式电磁铁的工作原理就像一个简化版的魔法秀，轻松搞定那些原本重得像小山一样的东西。

我们得先了解一下什么是拍合式电磁铁。

它是由一系列电线绕成的线圈，里面有个铁心，电流一进来，哗啦啦，磁场就出现了。

就好像把一颗小铁钉扔进了一个巨大的磁场里，它就会像被施了魔法一样，乖乖地被吸过来。

这个过程，不仅简单，还特别有效。

要是你见过那种强力吸尘器，你就知道什么叫“强大的吸力”了，电磁铁的工作效果也是差不多的。

电磁力到底是怎么计算的呢？哎，这个就有点复杂了。

听起来像是要用到那些让人头疼的公式，但其实我们只要知道几个关键点就行。

电磁力和电流、线圈的匝数、铁心的材料有很大关系。

想象一下，一个强壮的小伙子举起了更重的东西，那他得有足够的力气，这力气就是电流；再说了，线圈的匝数就像小伙子的肌肉，越多越强壮，能举起的东西也就越重；至于铁心材料，那就好比是小伙子的骨架，骨架越结实，他的力气就越大。

说到这里，大家可能会好奇，这些力的计算到底怎么来。

别着急，我来给你们解释。

电磁力的基本公式是 ( F = k cdot I cdot N cdot B )。

这是什么呢？F就是我们想要的电磁力，k是一个常数，I是电流强度，N是线圈的匝数，B是磁场强度。

听上去像外星语言，但其实也没那么复杂。

就像做菜，拿到配方，你只需要按照步骤来就行了。

说实话，计算电磁力的时候，脑袋里可能会冒出一些小疑问，像“这是不是跟我平常用的家电有什么关系？”当然有啊，电磁铁可不止是做实验室里的玩意儿。

咱们日常生活中也有很多地方用到它，比如说电动机、磁悬浮列车，还有各种各样的家电。

想想看，冰箱里的磁性门，空调里的风扇，这些可都是电磁力的“功劳”。

就像老话说的，“无米不成炊”，电磁力就是这些设备能正常工作的“米”。