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磁鐵為什麼能吸引鐵呢

圖文更新时间:2024-11-27 00:29:04

在諸多礦物當中，磁鐵的存在尤為引人注目。天然磁鐵可以和鐵産生相互吸引的關系。那麼磁鐵除了鐵之外，還能不能吸引其他的金屬呢？

嚴格意義上是可以的。磁鐵對鐵磁性金屬都有吸引力，比如钴和鎳。磁鐵的工作原理相當奇特，往往會讓量子力學專家着迷。物理學家認為，如鐵一般的鐵磁性物質内部存在許多沒有匹配的電子，當外界對其施加磁場，它就會被“磁化”，而磁化的表現就是可以被磁鐵吸引。

磁鐵為什麼能吸引鐵呢（磁鐵除了能吸鐵以外）1

磁鐵是我們生活中再常見不過的東西，但如果想要解釋磁力，一般的理論還不行，就算你把牛頓叫來，他也不一定能夠解釋磁鐵磁力的産生原因。隻有量子力學可以。

我們知道，宇宙中存在四大基本力，電磁力就是其中的一種，而電磁力可以拆解為磁力和庫侖力，這兩種力量殊途同歸，而磁力就是運動電荷産生的一種“庫侖力”。所有的常見物質的基礎組成部分都是原子，而原子的組成九包括原子核和電子。電子依照量子力學圍繞原子核運動，它們具備固定的軌道。電子的運動會對外産生作用，也就是磁矩。

磁鐵為什麼能吸引鐵呢（磁鐵除了能吸鐵以外）2

當一種物質的原子内電子運動十分均勻且協調，那電子運動産生的磁矩就會大部分抵消，從而不對外表現磁性或者隻有微弱的磁性。而元素周期表中間的原子，電子分布很不平衡，于是會有磁性的發生。但磁鐵所擁有的磁性，并非這些元素周期表中的原子都有。

磁鐵為什麼能吸引鐵呢（磁鐵除了能吸鐵以外）3

擁有磁矩隻是開局一小步，組成物質的原子何止千萬，這些原子會随機進行排列組合，最終導緻自己的磁性被大量抵消。隻有那些具有特殊晶體結構的物質，會在晶體内形成磁疇，這些晶體内原子會表現出很高的磁性，當它們遇到磁場的時候，這些磁疇就會發生作用，在磁場中向同一方向表現磁性。當磁場消失後，這些磁疇甚至還會保持一定的磁力，這就是我們生活中常見的人造永久磁鐵。

磁鐵為什麼能吸引鐵呢（磁鐵除了能吸鐵以外）4

它們已經被磁化了。除了鐵之外，钴、鎳也較容易被磁化，在許多電子産品中，我們都能發現一枚這樣小小的永久磁鐵。對電磁力的研究，已經成為量子力學的一個重點方向，科學家們還發現了磁鐵在高溫狀态下的變化規律，一旦達到一定的溫度，被磁化的永磁體就會失去磁性。

比如被磁化的鐵，它被加熱到770攝氏度的時候，就會失去磁力。钴和鎳也會被磁鐵吸引，它們也有在高溫條件下的磁場變化。大家怎麼看？

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