磁是怎么产生的
发布于 2020-07-11 23:59:16
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磁性是指物体能够吸引铁、钴、镊金属的性质,拥有磁性的物质叫磁体。磁体一般被分为永磁体和软磁体,永磁体指的是能够长期保持磁性的磁体(没有外加任何措施),软磁体则相反。
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关于磁性的来源,首先得了解一下磁性的原理。我们知道,磁体总是有两极,无论你把磁体分离成多少份,磁体总是存在两极,就算把它分成了一个分子或者原子,它还是有磁性,还是有两极。那这个磁性怎么来的呢?
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现代科学认为,磁性来自于原子核和电子的磁矩,电子是带有电性的,所以电子的运动和电子的自旋都可以看成环形电流,我们知道,变化的电厂能产生磁场,而环形电流正是变化的磁场,所以电子的自旋和轨道运动能够产生磁场,者也被叫做电子的自旋磁矩。原子核同样是这个道理。
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所以,这样一来每一个原子自身都有磁性,那为什么宏观的许多物质都没有磁性呢?答案是磁场的方向不同。不同的环形电流方向会产生不同的磁场,宏观物质由于其内部的每一个原子的自旋和运动的方向是不规则的,导致所以得磁场叠加后宏观上表现出磁场抵消或者磁性极弱的现象,而磁体则是由于其每一个电子的自旋磁矩同乡,宏观上表现为磁场叠加,所以表现出磁性。
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知道了磁的原理,我们来看看磁体是怎么来的,首先第一种
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天然永磁体
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像天然的磁铁矿里面的磁体就是天然永磁体,它的磁性的来源科学家推测为:由于地下压力很高,温度更高,这让几乎所有的物质都是以液态的方式存在,而液态的物质其内部的原子是游离的状态,这时它们又受到地球磁场的影响,我们知道,每一个原子都带有磁性,而地球的磁场的统一的,所以所有的原子会受同一个磁场的影响,导致每一个原子的磁性的磁场整齐的排列在同一个方向上,待到这种物质由于地壳运动达到近地底形成固体,这时就形成了天然永磁体矿。垍
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根据这个原理我们也可以后天制造永磁体。居里夫人的丈夫皮埃尔·居里发现,把任意一个永磁体加热到一定的温度,磁体就会失去磁性,且不同的物质组成的磁体所需要的温度不同,这个温度就是磁体的居里温度,也叫居里点。这个原理跟永磁体的形成是一回事,当物体加热到一定程度后,我们知道,热量是微观粒子的平均动能,当物体的温度升高,构成物体的原子的动能就越强,当温度达到居里点时,原子就会拜托束缚乱动从而打乱单个原子产生的磁场,最后由于每个磁场的方向不一样,磁场被抵消,磁性就消失。
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我们把这个原理反过来使用,将一个物质加热到居里温度,然后我们把这个物质放置与一个稳定的磁场中,这个样,物质内部的原子就会受到磁场的影响而有序的排列起来,待到物体冷却下来之后,物体就带有了磁性。
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第二种磁体为后天磁体
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电磁体
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其实所有的磁,原理都是一样,变化的电场生成磁场,变化的磁场同时也能生成电场。我们将导体的周围缠上数圈导线,然后通电,这样会形成环形电流,根据电磁感应定律,导体的周围就会产生相应的磁场。电磁铁就是这个原理,通过给导体棒缠绕上一定数量的线圈再通电,导体就会成为一个磁性非常强的电磁铁。
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总的来说,磁与电就是同一个性质的两个面,所有的现代科学,都是建立在这个基础上的。垍
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