我們已經知道,導線中的電流在導線周圍的空間產生磁場。通過開、關電路,我們就可以控製磁場的有無。因此,利用電流製作磁體,可以得到一個可控磁場。

通電直導線產生的磁場,在導線的周圍形成圓柱形狀。

如果將導線繞成一個圈,磁感線就在這個圈中變成一束。你可以通過鐵屑看到這個現象。隨著圈數的增加,磁場的強度也增大。把導線圈數增加一倍,導線圈中磁感線的條數就增加一倍。

要是把通電導線繞成一個線圈,那麼線圈中心的磁場就增強,線圈的兩端相當於條形磁體的兩個磁極。一個有許多匝數的通電線圈叫做通電螺線管(solenoid)。通電螺線管產生的磁場可以通過控製電流的通和斷來打開和關閉,而且通電螺線管的南北極隨著電流方向的改變而改變。

如果在螺線管中插入鐵芯,通電螺線管產生的磁場將大大增強。我們已經知道,把鐵芯放入螺線管產生的磁場中,鐵芯將被磁化成磁鐵。一個有鐵芯的螺線管叫做電磁鐵(electromegnet)。電磁鐵的非永久性磁場是由導線中的電流和磁化了的鐵芯共同產生的。這樣的合磁場比僅由電流單獨產生的磁場要強數百倍,甚至數千倍。電磁鐵是一種可以開關的強磁體。

電磁鐵非常適合於用來提舉笨重的廢鋼鐵。你見過層層疊疊堆放的廢舊小汽車嗎?它們被壓扁,切割成較小的鋼鐵碎片以後,就可以由起重機上強大的電磁鐵吸起。閉合起重機開關,電磁鐵通了電,便提起鋼鐵碎片。起重機把這些碎片搬到別的位置,再切斷開關,碎片就從電磁鐵上掉下。

增強電磁鐵磁性的方法很多:可以增大螺線管中的電流,也可以增加螺線管中線圈的匝數,把螺線管的線圈繞得更緊密些,還可以用性能更強的鐵磁性材料作鐵芯。

當你用錄音帶、錄像帶、計算機磁盤或信用卡記錄信息時,你會用到電磁鐵。拿錄音機的錄音來說,當你對著話筒講話時,聲音的振動被轉化成一種電流,它隨著聲音的變化而變化,並通過錄音機錄音磁頭的電磁鐵產生變化的磁場。

錄音帶是塑料做的,上麵塗有一層薄薄的磁粉,錄音磁頭上電磁鐵產生的磁場可以將磁粉磁化。當錄音帶經過電磁鐵時,磁粉或多或少被電磁鐵磁化,其磁化強度隨磁場強度的變化而變化,磁帶上磁性的分布圖成了你聲音的編碼。當你放磁帶時,記錄的編碼又被轉換回你的聲音。同樣,電磁鐵被用在錄像帶上記錄圖像和聲音,用在計算機磁盤上記錄各種各樣的信息。