為什么磁鐵之間會發生相斥相吸現象?
答:磁力的本質是電磁力,在磁性物質內部存在微小的磁疇,磁疇在外界磁場的作用下會把磁極統一朝著一個方向,當撤去外部磁場時部分磁性物質的磁疇無法恢復原樣,于是就對外顯現磁性,成為一塊永久磁鐵,滿足同性相斥和異性相吸的原則。
磁力在電磁學當中,電和磁是統一的,電生磁,磁也能生電,可以由麥克斯韋方程組來描述,電磁力是自然界的四大基本力之一,電荷具有同性相斥、異性相吸的原則。對于運動電荷產生的磁場,也具有同性相斥、異性相吸的性質。
磁鐵磁鐵可以產生磁場,部分含有鐵、鈷、鎳等金屬可以形成永久磁鐵,這是因為在這些金屬當中,其原子排列具有特殊的結構,相鄰原子因為電子自旋產生強烈的相互作用,然后形成微小的磁疇,每個磁疇內電子的自旋磁矩自發朝著一個方向,因此磁疇對外具有很強的磁性。
對于鐵原子來說,每個磁疇內含有大約10^20個鐵原子,尺度在微米至毫米級別,如果外界沒有磁場,磁性物質內的磁疇排列方向就是無序的,整體對外不顯磁性;一旦施加外界磁場,這些磁疇在磁場作用下就會統一朝著一個方向,整體對外顯磁性,就能被磁鐵吸引。
對于一些磁性物質,在外部磁場撤去之后,內部的部分磁疇無法完全恢復原樣,于是整體對外還顯現出磁性,也就是我們說的被磁化了,形成了永久磁鐵,具有S極和N極。
如果把永久磁鐵掰成兩塊,對于每小塊來說,其內部都有一定數量的磁極,于是兩個小塊還是具有S極和N極,同樣具有磁性,只是磁性相對于原來要小一些而已。
如果把永久磁鐵進行加熱,內部原子的不規則運動將會加劇,當加熱到一定程度后,原子的熱運動將會使原子脫離相鄰原子的束縛作用,于是磁疇中的原子方向將會被打亂,永久磁鐵也就失去了磁性,這個臨界溫度被稱作居里點,不同磁性物質的居里點是不一樣的。
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