吸铁石为什么会有磁力? 磁铁为啥会吸铁?
因为叫吸铁石,所以有吸力
问题描述
吸铁石为什么会有磁力? 因为叫吸铁石,所以有吸力 因为磁铁能够产生磁场。 磁铁的成分是铁、钴、镍等原子,其原子的内部结构比较特殊,本身就具有磁矩。磁铁能够产生磁场,具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。 磁铁可分为“永久磁铁”与“非永久磁铁”。永久磁铁可以是天然产物,又称天然磁石,也可以由人工制造。非永久性磁铁,例如电磁铁,只有在某些条件下才会出现磁性。 磁铁不一定只能吸附铁,他还可以吸附有关钴和镍这两种物质,磁铁的成分其实和一般金属是相同的,他会有磁力是因为原子排列较整齐,而不会导致指北极和指南极能量互相抵销,他的原理是因为磁铁会产生封闭的同心圆磁力线来间接影响其他物质『铁,钴,镍』 物质在磁场内是否表现出磁性,决定是否被磁铁吸引。而这种磁性是宏观的磁性,宏观的磁性是微观磁性的总合。微观磁性在这里就是指原子的磁性。 原子产生磁性的基础是单电子,也就是化学里说的孤对电子。铁有5个但电子,3价离子有5个单电子,所以磁性比较强,铜没有单电子,所以没磁性。 原子有了单电子,有了微观磁性,还不等于宏观上就一定有磁性。很多材料,相邻的微观磁矩,因为化学结构的原因,被强制反向布置,那么宏观上就永远没有磁性,这就是反铁磁材料。 为什么会有磁力?围绕原子核高速旋转的电子相当于形成了环行电流,根据左手定律产生了磁性,因为一般晶体中原子的方向是自由排列的,所以各自的磁场会抵消,在磁铁之类的物质中,磁力线的方向是整齐一致的,从而表现出磁性。 磁铁为什么能吸铁?因为在外界磁场的作用下,铁本身各微磁场会沿磁力线方向改变,从而产生和磁铁的外部的磁力线方向一致的磁场。金属被吸的过程,就是一个内部电子旋转方向被强制改变的过程。 磁铁为什么不能吸铜?应该是和不同金属的电子层排列有关,大概因为铜的外层电子很不稳定,无法在磁力线的作用下保持稳定的磁场方向,所以吸不起来。但似乎能量足够大的话,是可以吸起来。一个电磁铁如果做到功率足够大的话,似乎不止可以吸铁,很多金属都可以被吸起来。 吸铁石能够吸住铁的原因是由于其具有磁性。磁性是指物质对磁场的响应能力,有些物质能够被磁体吸引,这种物质就具有磁性。吸铁石就是一种具有磁性的物质。在吸铁石中,由于其原子和分子的排列方式,使得其产生了一个磁场,当磁场遇到另一块有磁性的物体(如铁),两者之间就会发生吸引力,使得铁被吸附在吸铁石上。具体来说,吸铁石中的原子和分子都含有带电的粒子,如电子、质子和中性子等,这些带电粒子的自旋和轨道运动会产生磁矩。当吸铁石处于外加磁场中时,这些磁矩会跟着外部磁场的方向对齐,使得吸铁石本身也成为了一块磁体,具有自己的磁场。当吸铁石和铁接触时,吸铁石的磁场就会影响铁里的自由电子运动,使其自旋和轨道运动的方向对齐,从而产生一个磁场,并产生一定的磁能。由于物质已经具有了磁性,这个磁能就能在两者之间产生磁相互作用,形成吸引力,从而吸附铁在吸铁石上。总而言之,吸铁石能够吸住铁是由于其本身具有磁性,当两者接触时,两者之间会发生磁相互作用,从而使得铁被吸附在吸铁石上。 磁铁不是只能吸铁,磁铁能够产生磁场,具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。 吸铁石之所以吸铁因为在外界磁场的效果下,铁自身各微磁场会沿磁力线方向改变,从而产生和吸铁石的外部的磁力线方向一致的磁场。 金属被吸的过程,就是一个内部电子旋转方向被强制改变的过程。 磁铁的成分是铁、钴、镍等原子,其原子的内部结构比较特殊,本身就具有磁矩。磁铁的种类可分为:形状类磁铁:方块磁铁、瓦形磁铁、异形磁铁、圆柱形磁铁、圆环磁铁、圆片磁铁、磁棒磁铁、磁力架磁铁。 属性类磁铁:钐钴磁体、钕铁硼磁铁(强力磁铁)、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁。 行业类磁铁:磁性组件、电机磁铁、橡胶磁铁、塑磁等等种类。 磁铁可以充磁是因为它们具有磁畴结构。 磁铁是由许多微小的磁畴组成的,每个磁畴都具有自己的磁化方向。在未充磁的状态下,这些磁畴的磁化方向是随机的,因此整个磁铁表现出的磁性很弱。 当对磁铁进行充磁时,外部的磁场会使磁铁内部的磁畴的磁化方向逐渐趋向一致。当所有磁畴的磁化方向都相同时,磁铁就会表现出强的磁性。 充磁的过程实际上是通过外加磁场来改变磁铁内部磁畴的磁化方向,从而使磁铁获得更强的磁性。这个过程可以通过多种方法实现,例如使用电磁铁、直流电或交流电等。 需要注意的是,充磁后的磁铁的磁性是可以被削弱的。如果将充磁后的磁铁暴露在反向磁场中,或者加热到一定温度以上,磁铁的磁性就会被削弱或消失。 成分是铁、钴、镍等原子结构特殊,原子本身具有磁矩,一般的这些矿物分子排列混乱。 磁区互相影响就显不出磁性,但是在外力(如磁场)导引下分子排列方向趋向一致,就显出磁性,也就是俗称的磁铁。 铁,钴,镍,是最常用的磁性物质,基本上磁铁分永久磁铁与软铁,永久磁铁是加上强磁,使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列,软磁则是加上电流(也是一种加上磁力的方法) 等电流去掉软铁会慢慢失去磁性。 磁铁不是人发明的,有天然的磁铁矿,最早发现及使用磁铁的应该是中国人。 所以“指南针”是中国人四大发明之一。
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