电磁管的工作原理

一、磁控管原理- -简介

磁控管，英文名称为Magnetron，于1936年至1937年间进行研制，并于1939年在市场上得以应用，是一种可以产生微波能的器件。“磁控管”中“磁”指的是磁场，“管”指的是二极管，因此“磁控管”实际上就是将二极管置于磁场中，在磁场与产生的电场作用下，管内电子将电场中获取的能量转换为微波能量的过程。磁控管具有成本低、尺寸小、功率高、效率大等诸多特点，现已得到广泛应用。

二、磁控管原理- -分类

磁控管有多种分类方式，其可根据频率是否固定分为频率可调磁控管和频率固定磁控管;也可根据结构特点的不同分为同轴磁控管、反同轴磁控管和普通磁控管;其还可根据工作状态的不同分为连续波磁控管和脉冲磁控管等等。

三、磁控管原理- -结构

磁控管主要由阳极、阴极、能量输出器、磁路系统和调谐装置五大部分构成。其中，阳极的作用有三，其一是与阴极一起构成高频电磁场，为二极管内电子的能量转换提供空间;其二是完成收集电子的功能;其三是在一定程度上决定着高频电磁场的振动频率。阴极被看作为磁控管的“心脏”，其完成的作用有三，其一是与阳极一起构成高频电磁场(如上所述);其二是用于发射电子;其三是在一定程度上影响磁控管的性能和寿命。能量输出器，顾名思义，是一种输出装置，用于和外界相连接，将转换形成的微波能输送到外部系统中。磁路系统用于产生恒定磁场。调谐装置用于调节频率，在某些固定频率的管子中也可以不加这一部分。

四、磁控管原理

磁控管的工作原理是这样子的：首先，阴极发射电子，在正交高频电磁场的作用下，电子作轮摆线运动，调节磁场和电场使得电子在圆周方向的运动速度刚好与微波场的速度相等，作同步运动。其次，处于微波减速场中的电子逐渐向阳极靠拢，将能量转换为微波能，有利于稳定微波振荡的产生，被称作有利电子;相反的，处于微波加速场中的电子逐步向阴极靠拢，将微波能吸收转换为自己的能量，不利于稳定微波振荡的的产生，被称作不利电子。最后，在减速场中电子逐步聚集，而在加速场中电子在背离加速场中心力的作用下逐步散聚，使得有利电子逐步增多而不利电子逐步减少，到一定程度后，磁控管中便会产生稳定的微波振荡，即产生微波能。

五、应用

在日常生活中，对磁控管的应用其实还是很广泛的，微波炉中就包含这项装置，通过磁控管产生微波能，进而对微波炉内食物产生加热的作用。除此

内部带有铁心的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置叫做电磁铁,通常制成条形或蹄形。铁心要用容易磁化,又容易消失磁性的软铁或硅钢来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后就随之消失。 电磁铁有许多优点:电磁铁磁性的有无,可以用通、断电流控制。磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数来控制。电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。 电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。

当线圈通电后，铁心和衔铁被磁化，成为极性相反的两块磁铁，它们之间产生电磁吸力。当吸力大于弹簧的反作用力时，衔铁开始向着铁心方向运动。当线圈中的电流小于某一定值或中断供电时，电磁吸力小于弹簧的反作用力，衔铁将在反作用力的作用下返回原来的释放位置。

电磁铁是利用载流铁心线圈产生的电磁吸力来操纵机械装置，以完成预期动作的一种电器。它是将电能转换为机械能的一种电磁元件。

电磁铁主要由线圈、铁心及衔铁三部分组成，铁心和衔铁一般用软磁材料制成。铁心一般是静止的，线圈总是装在铁心上。开关电器的电磁铁的衔铁上还装有弹簧