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鐵為什麼有磁性

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鐵為什麼有磁性

磁鐵具有磁力是由磁鐵的特性決定的,如果按原子電流解釋就是電流產生的磁場磁化別的物體,磁化物體產生電場,電場互相作用產生力的作用。 物質大都是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子又是由原子核和電子組成的。在原子內部,電子不停地自轉,並繞原子核旋轉。電子的這兩種運動都會產生磁性。但是在大多數物質中,電子運動的方向各不相同、雜亂無章,磁效應相互抵消。因此,大多數物質在正常情況下,並不呈現磁性,對外沒有磁力。

鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁類物質有所不同,它內部的電子自旋可以在小範圍內自發地排列起來,形成一個自發磁化區,這種自發磁化區就叫磁疇。鐵磁類物質磁化後,內部的磁疇整整齊齊、方向一致地排列起來,使磁性加強,就構成磁鐵了。磁鐵的吸鐵過程就是對鐵塊的磁化過程,磁化了的鐵塊和磁鐵不同極性間產生吸引力,鐵塊就牢牢地與磁鐵“粘”在一起了。我們就説磁鐵有磁性了。

鐵的內部存在着分子環形電流,每個分子的環形電流的方向具有一致性,而且排列的位置不變。這就好像通電螺旋線圈中的每匝線圈通電後所產生的磁場,通過人為的因素將其緊密的排在一起,使其成為一個強大的磁場。

鐵受到高温時,由於鐵內部的分子做着激烈的熱運動,促使鐵內部的分子排列方式發生了變化,因此,鐵在居里温度以上時,其磁性就幾乎變為零。

磁鐵之所以能夠產生磁性,這是電磁力的作用。

原子的組成有兩部分,一部分是帶正電荷的原子核,還有一部分是原子核外圍帶負電的電子。電子自旋會產生自旋磁矩,從而產生磁場。另一方面,原子核外的電子在軌道上運動還會產生軌道磁矩,這也會產生磁場。此外,原子核的自旋也有自旋磁矩,同樣也能產生磁場。

原子中的各種磁矩結合在一起產生一個總的原子磁矩,而原子磁矩的有序度決定了物質是否具有磁性。如果原子中的磁矩互相疊加,原子磁矩有序度高,這樣就會產生一個磁場,從而使物質具有磁性。這樣的物質就是我們所説的磁鐵,最常見的磁鐵主要是由四氧化三鐵組成。

另一方面,如果原子中的磁矩互相抵消,原子磁矩無序排列,這樣無法產生磁場,物質也就沒有磁性。

在磁鐵產生的磁場的作用下,鐵的原子磁矩排列會從混亂變成有序,從而被磁化,併產生磁場。這樣磁鐵和鐵之間就能產生電磁力,所以磁鐵可以吸鐵。

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