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磁鐵的磁力是從哪來(lái)的

移動(dòng)的電荷會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),因此我們可以通過(guò)將鐵芯與通電線(xiàn)圈纏繞來(lái)制造電磁鐵。但是我們在日常生活中看到的磁鐵不需要纏繞導電線(xiàn)圈,那么它的磁力從何而來(lái)呢?

電子圍繞原子核的運動(dòng)會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),而電子的自旋也會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)。 (原子核也會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),如果磁場(chǎng)太小,通??梢院雎圆挥?。)

因此,從理論上講,所有材料都具有磁性,例如木材(例如水),但是電子產(chǎn)生的磁矩的方向是隨機的(磁矩是表示磁強度和方向的矢量),并且力相互抵消。

從宏觀(guān)的角度來(lái)看,這些物質(zhì)總體上沒(méi)有磁性,生活中的常見(jiàn)磁鐵是鐵磁性物質(zhì)。

由鐵磁性物質(zhì)的電子產(chǎn)生的磁矩的方向不是隨機的。它們將整齊地排列以形成自發(fā)的磁化區域,這稱(chēng)為磁疇?,F在,如果沒(méi)有不同方向的磁力相互抵消,它可以顯示出磁力嗎?不,鐵是鐵磁性物質(zhì)。您會(huì )發(fā)現拿著(zhù)鐵塊不會(huì )吸引鐵釘子。這是為什么?

因為像鐵塊這樣的宏觀(guān)物質(zhì)不僅僅具有一個(gè)磁疇,所以不同磁疇的磁矩處于不同的方向,并且力的作用相互抵消,仍然沒(méi)有顯示出磁性。

如果要使鐵磁性物質(zhì)表現出磁性,則必須將其磁化。將鐵磁性物質(zhì)置于強磁場(chǎng)下,磁疇的大小將發(fā)生變化,并且與施加磁場(chǎng)相同方向的磁疇將繼續擴展。最后,您將擁有一塊磁鐵。該過(guò)程稱(chēng)為磁化。

因此得出的結論是,磁鐵的磁力是由鐵磁性物質(zhì)中的電子自旋以及圍繞原子核的運動(dòng)產(chǎn)生的。

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