答espree 磁体:磁铁之间力,叫做磁力;磁力本质上属于电磁力,就是库伦定律描述的库伦力!
磁铁之间的磁力,本质上就是库伦力,但对于大多数人,是把这两种力分开来看的;这是因为很多人的认知中,没有把电力和磁力统一起来espree 磁体。
至于磁铁的产生原理espree 磁体,我们可以从麦克斯韦方程组中看出来:
磁场的产生,重点看第四个方程espree 磁体:
其中电流的本质,是电荷的定向移动espree 磁体。
所以磁场的产生有两种途径:“运动的电荷”和“变化的磁场”。
磁铁的原理,就是运动电荷产生的磁场:
(1)在电磁铁中,是电荷的定向移动;
(2)在永久磁铁中,是大量电子的绕核运动自发排列导致。
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简单说一下,磁铁之所以有铁磁性,是因为材料里面有很多小磁矩(比如原子磁矩),然后这些磁矩平行排列起来,磁矩指向的方向就是N极,反方向为S极。
所以磁极的分布就是由磁矩的排列决定的!
在铁磁材料中,磁矩的排列方向是沿着“有效磁场”,
“有效磁场” = 外磁场 内磁场 (材料晶体结构决定) 退磁场 (磁铁的形状决定)
硬磁材料就是内磁场很大,去掉外磁场后,磁矩还是排列在内磁场的方向上;
软磁材料内磁场很小,撤掉外磁场,磁矩就乱掉(或者由退磁场决定,按照形状排列),磁极消失。
一般磁铁都是硬磁,它的内磁场很大远大于退磁场,形状几乎不起作用了,所以不管磨成什么样,磁矩排列不会变化,磁极不会变化。
断裂的磁铁无法照断面重新接好,反而彼此排斥。
如果你用指南针再测试一下两块断裂磁铁的磁极,你会发现,断裂后的磁铁已经有了新的磁极,这是因为磁性分布会依磁铁的形状与体积而改变。事实上,磁铁在垂直与上下两侧,也各有不同磁极;磁铁断裂后,虽然水平方向仍然异极相吸,但垂直与上下方向却出现同极相斥的现象。所以如果你将断裂磁铁的一端沿垂直方向翻转180度,使结合面的磁力线方向一致,磁铁便重新吸合在一起了,这也是你看到的翻面相吸现象。
这个现象实际上证明了,以简单磁性知识分析复杂问题时的缺陷与矛盾。也说明了磁力线分布,是由内部每个组成的向量合成结果。在磁体表面的磁极分布,会随着断裂面的形状而组合成新的相应磁力线分布,并形成具有新磁极的磁铁。
这件事也告诉我们,物理基本法则虽然没错,但要解释复杂系统时,需要更深入的分析,科学迷人之处也就在此。另外要提醒大家一件重要的事,实验是检验你想法的重要方式。如果你能从实验里找出复杂系统中的简单原则,你就会更享受科学的乐趣了
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