磁力是什么? 关于磁场和磁力的事实


磁力是什么? 关于磁场和磁力的事实


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磁力是什么? 关于磁场和磁力的事实


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磁铁 , 由移动的电荷产生的磁场 , 可以吸引或排斥其他磁铁 , 并改变其他带电粒子的运动 。

磁力是移动的电荷所产生的一种自然力 。 有时这些运动是微观的 , 在一种叫做磁铁的材料内部 。 磁铁 , 或由移动的电荷产生的磁场 , 可以吸引或排斥其他磁铁 , 并改变其他带电粒子的运动 。
根据佐治亚州立大学的超物理网站 , 磁场对粒子产生一种被称为洛伦兹力的力 。 在磁场中作用于带电粒子的力取决于电荷的大小 , 粒子的速度 , 以及磁场的强度 。 洛伦兹力有一个特殊的性质 , 它使粒子以与原始运动成直角的方式运动 。
有些材料 , 如铁 , 被称为永磁体 , 这意味着它们可以维持一个永久磁场 。 这些是日常生活中最常见的磁铁形式 。 其他材料 , 如铁、钴和镍 , 可以通过将它们置于一个更大、更强的磁场中来获得一个临时磁场 , 但最终这些材料会失去它们的磁性 。
磁场是如何产生作用的
根据超物理学 , 磁场是由电荷的运动产生的 。 电子都具有角动量的基本量子力学性质 , 称为“自旋” 。 在原子内部 , 大多数电子倾向于形成一对电子 , 其中一个自旋向上 , 另一个自旋向下 , 换句话说 , 它们的角动量指向相反的方向 。 在这种情况下 , 这些自旋产生的磁场指向相反的方向 , 所以它们相互抵消 。 然而 , 有些原子包含一个或多个未配对电子 , 这些未配对电子形成一个微小的磁场 。 据无损检测(NDT)资源中心称 , 它们自旋的方向决定了磁场的方向 。 当绝大多数未配对电子与它们的自旋方向一致时 , 它们结合在一起就会产生一个强大到足以在宏观尺度上观察到的磁场 。
磁场源是偶极的 , 这意味着它们有一个北极和一个南极 。 圣何塞州立大学的约瑟夫·贝克尔(Joseph Becker)表示 , 相反的两极(N和S)相互吸引 , 相似的两极(N和N , 或S和S)相互排斥 。 当磁场的方向从北极向外传播并通过南极进入时 , 就会形成一个环形或甜甜圈状的磁场 。
地球本身就是一块巨大的磁铁 。 美国国家航空航天局表示 , 这颗行星的磁场来自于熔化的金属内核中的循环电流 。 指南针之所以指向北方 , 是因为指南针上的小磁针是悬浮在空中的 , 这样指南针就可以在外壳内自由旋转 , 使自己与地球磁场保持一致 。 矛盾的是 , 我们所说的磁北极实际上是一个南磁极 , 因为它吸引指南针的北磁极 。
磁性的历史
磁铁矿(也被称为磁石)是地球上所有自然存在的矿物中磁性最强的如果未配对的电子在没有外部磁场或电流的作用下继续排列 , 就会产生一个永磁体 。 永磁体是铁磁性的产物 。 前缀“ferro”指的是铁 , 因为永磁性最初是在一种被称为磁铁矿的天然铁矿石中发现的 , 即Fe3O4 。 人们可以在地球表面或地表附近发现散落的磁铁矿碎片 , 偶尔会有一块被磁化 。 这些天然形成的磁体被称为磁石 。 虽然科学家们不知道磁石是如何形成的 , 但亚利桑那大学表示 , “大多数科学家认为磁石是被闪电击中的磁铁矿 。 ”
【磁力是什么? 关于磁场和磁力的事实】人们很快就发现 , 他们可以用磁石敲击铁针 , 使磁针中的大部分未配对电子朝一个方向排列 。 根据美国国家航空航天局的说法 , 公元1000年左右 , 中国人发现漂浮在一碗水中的一块磁铁总是朝南北方向排列 。 此后 , 磁罗盘成为导航的巨大辅助工具 , 特别是在白天和夜晚 , 当星星被云层遮住的时候 。
除铁以外 , 其他金属也具有铁磁性 。 这些金属包括镍、钴和一些用于制造超强永磁体的稀土金属 , 如钐或钕 。
其他形式的磁性磁性有许多其他形式 , 但除铁磁性外 , 它们通常太弱 , 只能用灵敏的实验室仪器或在极低的温度下才能观察到 。 安东·布鲁纳姆在1778年使用永磁体寻找含铁材料时 , 首次发现了抗磁性 。 Gerald Küstler是一位发表了大量论文的德国独立研究人员和发明家 , 他在罗马尼亚技术科学杂志上发表了一篇题为“抗磁悬浮-历史里程碑”的论文 。 根据他的说法 , Brugnams观察到 , “在这项研究中 , 只有深色和几乎紫罗兰色的铋显示出一种特殊的现象;因为当我把它的一片放在浮在水面上的一张圆纸上时 , 它就被磁铁的两极排斥了 。 ”

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