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1824年，一位英国工程师发明了第一个工作电磁铁，为现代电气工程奠定了基础
1824年，一位英国工程师发明了第一个工作电磁铁，为现代电气工程奠定了基础。威廉·斯特金开发了一种可以使用电流打开和关闭的电磁体。他的马蹄形铁芯可以举起自身重量的几倍，并有助于建立电力和受控机械力之间的联系。
来源:经济时报工程师是
是一位英国电气工程师和实验家，他开发了一种设备，展示了如何使用电来产生和控制磁力。这幅作品与 1824 年有关，当时斯特金担任科学讲师。他的第一个
于次年（1825年）展出。该装置使用了一块马蹄形的软铁，上面包裹着铜线。当电流通过电线时，铁就会被磁化。当电流停止时，磁铁就失去了磁效应。这一原理对于后来电气工程、电动机、电报系统和其他电气设备的发展变得很重要。
威廉·斯特金和电磁体的发展
威廉·斯特金 (William Sturgeon) 1783 年 5 月 22 日出生于英国兰开夏郡惠廷顿。他出身工人阶级，是鞋匠的儿子。他曾是一位鞋匠的学徒，但对科学产生了兴趣。
斯特金很大程度上是自学成才的。后来他当过兵，并在东印度公司工作。他还参与教学和科学演示。 1824年，他成为萨里郡阿迪斯科姆皇家军事学院的科学讲师。在此期间，他从事电学和磁学实验。
丹麦科学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特 (Hans Christian Oersted) 于 1820 年的发现表明了电和磁之间的联系。奥斯特发现流过电线的电流可以使磁罗盘指针偏转。斯特金研究了这种关系，并开发了一种产生可以通过电力控制的磁力的方法。
斯特金的第一块电磁铁是如何工作的？
斯特金的第一个工作电磁铁使用了 U 形或马蹄形软铁芯。他用大约18匝铜线包裹了铁芯。该电线不像现代电线那样绝缘。斯特金在铁芯上使用了清漆涂层，以防止电线与金属直接电接触。
电线连接到单节伏打电池。当电流通过电线时，铁芯被磁化。当电流停止时，磁力消失。
这赋予了该装置永磁体不具备的功能。它的磁力可以通过控制电流来控制。马蹄形也使两个磁极靠得更近。这集中了磁力并使电磁体产生强大的拉力。
斯特金的装置重约 7 盎司，即 200 克。尽管如此，它仍可以利用单节电池的电流举起约 9 磅（4 公斤）的铁。这个演示表明电能可以产生机械力。
为什么 1824 年的电磁铁很重要？
电磁体带来的主要变化是控制。永磁体无需电源即可产生磁力。斯特金的电磁体的工作原理有所不同。其磁力取决于电流。
因此可以打开和关闭磁铁。它的力量也可以通过改变电流量来改变。这为电气工程确立了重要原则。电能可用于产生磁力，然后利用该力进行工作。
该发明帮助证明电不仅可以用于实验，还可以用于机器和系统。电磁体后来成为使用电信号产生运动、声音或机械动作的技术的一部分。
从电磁铁到电动机
斯特金在开发出电磁体后继续致力于电气设备的研究。 1832年，他制造了旋转直流电动机。电机可以转动壁炉。这是电能如何转化为机械旋转的早期演示。他还发明了换向器。
换向器有助于反转电动机中的电流方向。这使得电机能够继续产生扭矩和旋转。因此，电磁体与电动机的发展联系在一起。基本思想是利用电流产生可以产生运动的磁力。斯特金的工作成为电机发展的一部分。
与电报机的联系
电磁铁对于电信也变得很重要。在斯特金的研究成果大约五年后，美国发明家约瑟夫·亨利开发出了一种更强大的电磁体。亨利证明电流可以通过长电线并激活电磁体。
他通过超过一英里的电线传送电流。然后电磁铁引起铃声响起。这演示了电信号如何远距离传输并转化为机械动作。该原理成为电报和后来的通信系统发展的一部分。
斯特金的其他电气作品
斯特金一生都在继续进行电学和磁学实验。 1836年，他研制出第一台悬浮线圈检流计。检流计用于检测或测量电流。同年，他创办了《电力年鉴》杂志。该出版物重点关注电力和相关科学主题。斯特金还帮助建立了伦敦电气学会。
他致力于伏打电池的改进。他的工作重点是提高其使用寿命和产量。他还研究了热电学。斯特金进行了超过 500 次与大气电相关的风筝观测。他的观察使他得出结论，在平静的天气下，与地球相比，大气带正电荷，并且正电荷随着高度的增加而增加。
他在科学教育方面的工作
斯特金还担任过讲师和科学演示者。他被选为伦敦阿德莱德实用科学画廊的负责人。该机构旨在向成年人提供科学教育。后来，他搬到曼彻斯特并在皇家维多利亚实用科学画廊工作。该机构在财务上也陷入困境。
詹姆斯·焦尔 (James Joule) 是受斯特金作品影响的学生之一。斯特金试图通过讲座和演示来赚钱。然而，与他合作的机构在财务上并没有保持成功。他的期刊还面临财务问题，因为它没有吸引足够的订阅者。
为什么威廉·斯特金变得不那么出名了？
斯特金对电气科学的贡献没有像其他一些科学家的工作那样受到重视。他主要担任演示者、讲师和实践实验员，而不是大学的学术科学家。
这一时期的科研机构对在既定学术圈内工作的研究人员给予了更多的认可。实际电工和示威者往往受到不同的对待。
斯特金的最后几年
为什么电磁铁仍然很重要？
斯特金的期刊被一些人视为商业出版物而不是学术科学期刊。结果，他对电磁学的贡献在后来的电科学记述中变得不那么明显了。
Silvanus P. Thompson 后来撰写了有关 Sturgeon 的文章，并在他 1891 年出版的《电磁体和电磁机构》一书中收录了 1825 年马蹄形电磁体的雕刻。这本书还包括斯特金的传记。詹姆斯·焦尔 (James Joule) 于 1857 年写了一篇纪念斯特金的文章。
尽管出现财务问题，斯特金仍继续工作。 1840 年，他搬到曼彻斯特，在维多利亚实用科学画廊工作。四年后该项目失败了。此后，他继续通过讲座和演示赚钱。
他的财务状况仍然很困难。他的朋友帮助他获得了一笔小额养老金。 1850 年，他开始出版他的实验作品集。该系列涵盖电学、磁学、电流学、电磁学和电化学。
斯特金于 1850 年 12 月 4 日在曼彻斯特去世。该合集于 1852 年完成并以合订本形式出版，标题为《科学研究、实验和理论：电、磁、电流、电磁和电化学》。
第一个工作电磁体证明可以通过电力产生和控制磁力。其基本原理仍然是现代技术的一部分。电磁体用于电动机和发电机。它们还用于扬声器、工业起重设备和其他电气系统。电和磁之间的相同关系在磁共振成像 (MRI) 等技术中也很重要。
斯特金的发明本身并没有创造现代电气工程。然而，它展示了许多后来的技术所必需的原则。他 1824 年的工作以及随后的 1825 年该装置的展览表明，电流可以产生可控的磁力。该演示有助于将电能与机械功联系起来，并成为电气工程发展的一部分。