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为什么吸铁石的磁力不会消失?能量从哪里来?
磁性,磁场,物质为什么吸铁石的磁力不会消失?能量从哪里来?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
隐蔽的缺陷是,吸铁石在加热后会丧失磁性,冷却后磁性又恢复这又是怎么回事?
让我们一 一回答
为何大多数物质没有表现出磁性?
原子构成了大千世界中的万物,而它们含有大量电子,那么为何只有很少一些物质表现出了磁性呢?这是因为绝大多数原子中的电子都是成对存在,而按照量子力学中的泡利不相容原则,成对的电子必须自旋方向相反。
图示:成对电子自旋方向相反
当电子的自旋方向相反时,成对电子产生的净磁性为零,因为它们的磁性也恰好相反,彼此完美抵消。这样的原子非但不会产生出磁性,也不会被磁性吸引!而铁为何会被外在磁场吸引,并且铁也很容易保留住磁性,成为磁铁,原因在于铁具有四个不成对的电子!这些不成对的电子会产生相互排列的净磁场,并将整个原子变成一个迷你磁铁。
图示:常见三大可被磁性吸引的金属,铁钴镍。它们都具有未成对电子。
每一个铁原子就是一个微小的磁铁,只不过这些微小的磁铁通常排列得乱七八糟,导致这些微小的磁铁彼此间的磁场全部抵消,所以普通的整块的铁,就没有磁性,直到它们被磁化!
图示:将铁放在磁场中一段时间后,伴随着不同铁原子中的磁场重新排列,现在铁开始具有磁性,而且当外界磁场撤销后,铁还能保留住磁性,变成一块有磁性的铁,即磁铁。
为什么吸铁石受热后会丧失磁性?
其实看到上图中铁是如何变得有磁性的就能猜到吸铁石为何受热后磁性会消失或下降,原因在于加热导致原子振动,这种振动破坏了原子的有序排列,让内部的微小磁铁彼此间的指向混乱,不在保持统一的方向,于是磁性就消失了,但如果受热时间不长,随着吸铁石的冷却,磁性又可以恢复,但如果过度受热,吸铁石的磁性也可以永久消失,直到再次被磁化。这个现象又被称为居里效应,消磁的温度又被称为居里温度,是的,就是著名的居里夫人的老公,皮埃尔·居里。
图示:磁铁受热丧失磁性,冷却又恢复磁性的循环。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
磁铁的磁性为什么永远不会消失?我来讲一讲吧,这个理解是错误的,作为永磁体的磁铁,在加热到居里点的温度以上时,磁性就会消失。如果想让它重新带上磁性,可以重新充磁处理。
磁性并不神秘,电磁不分家,地球上万事万物都存在磁性,只是存在能否表现出来这个差别而已。磁性不是一种能量释放现象,而是一种物质的内秉属性,就好比人的性别一样,男女确定,并不需要额外做功。
铁镍钴这些金属,其内部原子排列顺序具有磁轴一致性,可以非常容易的表现磁效应。而其他的物质,由于其中组成原子或份子的磁轴方向是随机的,总体构成物质后,就不会表现出磁性。而且,磁铁随着时间的流逝,其原子磁轴也会慢慢混乱,虽然过程缓慢,但一样会是得磁性减弱。
而且,正是由于铁具有这种属性,我们才推测地球的内核是铁质,本身也存在磁场,由于地球自转的影响,地球也具备磁场。整体分布延伸到大气层外,使得太阳风被隔离,给地球生命以无形的保护。而且地球的磁场也发生过多次磁极调转,以及消失的现象,对生物的影响效应非常之大。
根据元素周期表,人类已经探明可以具备磁性的元素只有铁镍钴等有限几种,其他的金属自身晶格构造的原因,并不能形成磁性。
我是猫先生,感谢阅读。
回答于 2019-09-11 08:43:50
磁铁构成材料是铁,钴,镍。它内部由磁畴微小磁体组成,只有当被高温加热或受引剧烈震动时,磁性才可能发生衰减。
回答于 2019-09-11 08:43:50
磁铁显现磁性,存在引动现象,是磁铁内部呈现出来的现象,外部力不支持磁性的产生。磁铁至所以表现磁力是原子内部的排列规律方面,是原子核力的磁极性排列一致的结果。原子核的磁场,又是由更微的粒子的磁极性一致性决定的。地球磁场有磁极性,也是地球内部的一部分原子核极性排列一致的表现,客观上显现了地球表面的磁场,不是全部地球物质的核极性的统一,也不能在引力范围内显现磁性。原子核有磁极性,组成磁铁的所有原子核极性的统一,才是大范围远距离显现磁性的根本原因。原子核是有一定的质量组成,如同地球是一个原子核一样,原子核就是磁质子,也具有磁极性,原子就是磁质子,就是磁铁最基本的组成单位。
磁极性是随着演化时间的推移而变化的,无论这个变化是多么的缓慢,是多么的微不足道,变化量总是存在。磁场由N变为S,由S变为N总能实现。也会使磁极性一致性变为磁极性不一致,也可显现磁性朝不显现磁性方向进展,反过来由不显现磁性变为显现磁性,一成不变的磁性物质是不存在的。
在地球上,磁铁被称为永久磁性物质,在太空中磁铁就不是单一引动性了,变得能引动一切物质,如同地球引动月球,而月球的含铁量仅占不到1%,引动时是连同其它物质一起引动的。磁铁的磁性也不是永远保持原有吸力,磁场强度朝着减弱的方向进展,这就是为什么天体磁场力不一致的道理。地球的磁场强度在减弱,通过地质调查可以证明这一点,但减弱速度是非常缓慢的,对于几百万年,几千万年变化也不一定是明显的。地球磁场会不会消失,依据地球磁场在变弱,自然条件下无法改变这个变化事实,得地球磁场终将会消失,至于消失后处于什么状态,就要去了解天体磁性规律才有可能推测到会处于什么状态。
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