磁铁是怎样产生的?
磁是两块磁铁或磁石相互吸引或排斥时,或当载流导线在周围产生磁场,促使磁针偏转指向,或当闭电路移动于不均匀磁场时,会有电流出现于闭电路的现象。
由于具有铁磁性,磁石或磁铁会产生磁场。另外,顺磁性物质会趋向于朝着磁场较强的区域移动,即被磁场吸引;反磁性物质则会趋向于朝着磁场较弱的区域移动,即被磁场排斥;还有一些物质会与磁场有更复杂的关系,例如,自旋玻璃的性质、反铁磁性等等。外磁场对于某些物质的影响非常微弱。
物质的磁态与温度、压强、外磁场等等有关,依照温度或其它参数的不同,物质会显示出不同的磁性。
常见现象
人类虽然很早就认识到磁现象,但直到了现代,人们对磁现象的认识才逐渐系统化,发明了不计其数的电磁仪器,像电话、无线电、发电机、电动机等。如今,磁技术已经渗透到了我们的日常生活和工农业技术的各个方面,我们已经越来越离不开磁性材料的广泛应用。
由于物质的磁性既看不到,也摸不着,无法通过自己的五种感官(听觉、视觉、味觉、嗅觉、触觉)直接体会磁性的存在,但人们还是在实践中逐步揭开了其神秘面纱。
磁铁总有两个磁极,一个是N极,另一个是S极。一块磁铁,如果从中间锯开,它就变成了两块磁铁,它们各有一对磁极。不论把磁铁分割得多么小,它总是有N极和S极,也就是说N极和S极总是成对出现,无法让一块磁铁只有N极或只有S极。
1. 电磁感应法
电磁感应法是将一个非磁性的材料(如铁、钢等)置于一个交变电流线圈中时,通过电场和磁场之间的相互作用,使得非磁性材料也获得了磁性。具体过程是:当交变电流经过线圈时,会在线圈周围形成一个交替变化的磁场,这个磁场又会作用于线圈外部的非磁性材料上,从而使其成为一个磁铁。这种方法可以产生临时磁性,也可以产生永久磁性。
2. 永磁磁化法
永磁磁化法是通过使用强磁场对材料进行磁化来产生磁铁。常用的磁化方法有以下两种:
(1)单向磁化法: 将未磁化的材料置于强磁场之中,使其自然排列成微观磁畴,然后在强磁场的作用下,用钢刷等器具在同一方向上不断刷动材料,以使微观磁畴同向排列。最终形成的磁体就具有了永久磁性。
(2)双向磁化法: 也称为复合磁化法,是将未磁化的材料在两个相反方向上依次置于强磁场之中磁化,使其形成一个由相互反向的微观磁畴组成的结构。这种方法可以产生更加均匀的磁场和更高的磁性能力。
总之,磁铁的产生可以通过电磁感应法和永磁磁化法来实现,这些方法都可以在材料内部形成微观磁畴,从而产生宏观磁性。