电磁铁的吸力计算需结合其工作类型（直流或交流）、磁场特性及结构参数，核心公式基于磁场能量的变化推导，具体如下：

一、通用基础公式（适用于直流和交流瞬时值）

电磁铁的吸力本质是磁场对铁磁材料的作用力，计算公式为：

F = \frac{B^2 S}{2\mu_0}

符号说明：

F ：电磁吸力（单位：牛，N）

B ：铁芯气隙处的磁感应强度（单位：特斯拉，T）

S ：铁芯的截面积（单位：平方米，m²）

\mu_0 ：真空磁导率（常数，\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{H/m}）

二、直流电磁铁的吸力计算

直流电磁铁的磁场恒定，B为常数，吸力稳定，可直接用基础公式，或通过电流、线圈参数推导：

1.由磁感应强度B计算：

若已知铁芯气隙处的B和截面积S，直接代入通用公式即可。

2.由电流I和线圈参数推导：

对于带铁芯的螺线管，B \approx \frac{\mu_0 N I}{l_g}（N为线圈匝数，I为电流，l_g 为气隙长度），代入通用公式得：

F \approx \frac{(\mu_0 N I)^2 S}{2\mu_0 l_g^2} = \frac{\mu_0 N^2 I^2 S}{2 l_g^2}

三、交流电磁铁的吸力计算

交流电磁铁的电流和磁场随时间交变，吸力呈周期性波动，通常计算平均吸力：

1.瞬时吸力公式与直流相同（B为瞬时值），但B = B_m \sin\omega t （B_m 为最大值，\omega 为角频率）。

2.平均吸力为一个周期内的平均值：

 F_{\text{平均}} = \frac{B_m^2 S}{4\mu_0}

（即最大值的一半，因正弦波平方的平均值为最大值的1/2，代入基础公式后整体为直流吸力的1/2）

四、简化估算（工程应用）

实际中若难以精确测量  B ，可通过以下参数估算：

已知线圈电压U、匝数N、气隙长度l_g时，近似认为U \approx N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} （电磁感应定律），对于直流或低频交流，可简化为B \propto \frac{U N}{l_g S} ，再代入基础公式估算吸力。

注意：计算需考虑铁芯饱和（B达到饱和值后不再随电流增大）、气隙分布（非均匀气隙需分段计算）等实际因素，工程中常结合经验修正或实验验证。