標籤:磁體磁化

磁體——把物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做磁性,具有磁性的物體叫磁體。磁體是一種很神奇的物質,它有以至於無形的力,既能把一些東西吸過來,又能把一些東西排開。在我們周圍,有很多磁體。

1概念

磁體:一般定義為能夠吸引鐵、鈷、鎳一類物質的物體。
磁體一般又分為永磁體和軟磁體。
永磁體:即能夠長期保持其磁性的磁體,永磁體是硬磁體,不易失磁,也不易被磁化。
軟磁體:作為導磁體和電磁鐵的材料大都是,軟磁體極性是隨所加磁場極性而變化的。

2性質作用

作用
磁極間具有相互作用,同名磁極相斥、異名磁極相吸。磁體周圍存在著一種物質,能使磁針偏轉,這種物質在物理學上被稱作磁場。磁場的分佈通常用磁感線來表示。

3磁力產生

電流假說
安培認為構成磁體的分子內部存在一種環形電流——分子電流。由於分子電流的存在,每個磁分子成為小磁體,兩側相當於兩個磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的,它們產生的磁場互相抵消,對外不顯磁性。當外界磁場作用后,分子電流的取向大致相同,分子間相鄰的電流作用抵消,而表面部分未抵消,它們的效果顯示出宏觀磁性。
安培的分子電流假說在當時物質結構的知識甚少的情況下無法證實,它帶有相當大的臆測成分;在今天已經了解到物質由分子組成,而分子由原子組成,原子中有繞核運動的電子,安培的分子電流假說有了實在的內容,已成為認識物質磁性的重要依據。

4磁體應用

其中最著名的是指南針,四大發明之一,他就是利用磁體的磁極具有指向性製成的,最早的指南儀叫司南
現已廣泛用於發電機、電動機、指南針等方面,比如磁力抽水泵。永磁體還可以用來發電,而且目前大部分的發電設備(比如火力發電,水力發電)都是用線圈切割磁體磁場來發電的。
還可以做理髮用的電吹風。我們能夠聽到磁帶或唱片上的音樂,也是磁體的功勞。
地球本身也是一個大的磁體,並有它自己的磁力。
發電機跟電動機的機心
電磁門
收音機揚聲器
磁化水
磁懸浮列車
磁體

  磁體

電路控制
電腦儲存信息
VCM
硬碟驅動(HDD)
光碟驅動器(ODD)
風力發電
節能環保家電
工業節能電機
混合動力汽車產業
喇叭音響
麥克風(話筒)

5礦物質

最初發現的磁體是被稱為「天然磁石」的礦物,其中含有鐵,能吸引其他物體,很像磁鐵。
自然界的各類岩石中最常見的磁性礦物有鐵鈦、鐵錳氧化物及氫氧化物、鐵的硫化物以及鐵、鈷、鎳、合金等等。科學家們認為,這些礦物的磁學狀態除鐵鈷鎳及其合金之類屬鐵磁性外,其餘則屬反鐵磁性(如鈦鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦、鈦尖晶石及隕硫鐵等),或鐵氧體性(如磁鐵礦、磁赤鐵礦、磁黃鐵礦、錳尖晶石等)。其中鐵氧體性的磁鐵礦、磁赤鐵礦的磁性最強。

6物質磁性

順磁性
順磁性物質的主要特徵是,不論外加磁場是否存在,原子內部存在永久磁矩。但在無外加磁場時,由於順磁物質的原子做無規則的熱振動,宏觀看來,沒有磁性;在外加磁場作用下,每個原子磁矩比較規則地取向,物質顯示極弱的磁性。磁化強度與外磁場方向一致,為正,而且嚴格地與外磁場H成正比。
順磁性物質的磁性除了與H有關外,還依賴於溫度。其磁化率H與絕對溫度T成反比。
式中,C稱為居里常數,取決於順磁物質的磁化強度和磁矩大小。
順磁性物質的磁化率一般也很小,室溫下H約為10-5。一般含有奇數個電子的原子或分子,電子未填滿殼層的原子或離子,如過渡元素、稀土元素、鋼系元素,還有鋁鉑等金屬,都屬於順磁物質。
反鐵磁性
反鐵磁性是指由於電子自旋反向平行排列。在同一子晶格中有自發磁化強度,電子磁矩是同向排列的;在不同子晶格中,電子磁矩反向排列。兩個子晶格中自發磁化強度大小相同,方向相反,整個晶體 。反鐵磁性物質大都是非金屬化合物,如MnO。
不論在什麼溫度下,都不能觀察到反鐵磁性物質的任何自發磁化現象,因此其宏觀特性是順磁性的,M與H處於同一方向,磁化率 為正值。溫度很高時, 極小;溫度降低, 逐漸增大。在一定溫度 時, 達最大值 。稱 為反鐵磁性物質的居里點或尼爾點。對尼爾點存在 的解釋是:在極低溫度下,由於相鄰原子的自旋完全反向,其磁矩幾乎完全抵消,故磁化率 幾乎接近於0。當溫度上升時,使自旋反向的作用減弱, 增加。當溫度升至尼爾點以上時,熱騷動的影響較大,此時反鐵磁體與順磁體有相同的磁化行為。

補充:極光

極光是來自太陽活動區的帶電高能粒子(可達1萬電子伏)流使高層大氣分子或原子激發或電離而產生的。是常常出現於緯度靠近地磁極地區上空大氣中的彩色發光現象。極光一般呈帶狀、弧狀、幕狀、放射狀,這些形狀有時穩定有時作連續性變化。在地球南北兩極附近地區的高空,夜間出現的燦爛美麗的光輝。在南極稱為南極光,在北極稱為北極光。

7磁化

磁化是指使原來不具有磁性的物質獲得磁性的過程。
一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現象叫做磁化
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