Cuộn dây

Một dây dẫn điện với vòng quấn d m {\displaystyle \operatorname {d} \!m}

L = μN2 (l/A)

l: chu vi vòng tròn = 2Πr

Nam châm điện gồm hai phần là cuộn dây tạo từ trường và lõi dẫn (khuếch đại) từ. Chi tiết của từng loại nam châm điện có thể khác nhau nhưng đều theo nguyên lý chung này.

Cuộn dây tạo từ trường

Thông thường, cuộn dây là cuộn "solenoid" được cuốn nhiều vòng dây đều nhau. Cường độ từ trường sinh ra trong ống dây được tính theo công thức:

H = N . I L {\displaystyle H={\frac {N.I}{L}}}

Với N , L , I {\displaystyle N,L,I} lần lượt là số vòng dây, chiều dài cuộn dây và cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây.

Lõi dẫn từ

Lõi dẫn từ của nam châm điện là các vật liệu từ mềm và thông thường chúng phải thỏa mãn các yêu cầu:

• Có độ từ thẩm lớn
• Cảm ứng từ bão hòa cao (để không giới hạn dải hoạt động của nam châm.
• Có tổn hao trễ nhỏ (lực kháng từ nhỏ) để không làm trễ quá trình thay đổi từ trường của nam châm.

Khi có lõi dẫn từ, cảm ứng từ sinh ra tại bề mặt của cực nam châm điện sẽ được xác định theo công thức:

B = μ μ 0 H = μ μ 0 N L I {\displaystyle B=\mu \mu _{0}H=\mu \mu _{0}{\frac {N}{L}}I}

Với

μ 0 , μ {\displaystyle \mu _{0},\mu } là độ từ thẩm của chân không và độ từ thẩm tỉ đối của vật liệu dùng làm lõi dẫn từ.

Một số vật liệu được sử dụng làm lõi nam châm điện:

1. Hợp kim sắt silic