Question

一块条形磁铁弄断后,断了的地方为何相排斥?

Answer 1

关于磁铁断裂后磁性的问题，在网络上经常有人争论探讨，说法不一。有的说断裂面处的磁性相反，有的说断裂面处的磁性相同。而在各种资料中很难找到相关论述。究竟如何？带着这个问题，我找了各种磁铁做了实验，结果表明，条形磁铁摔断后断裂面处的磁性相反（即出现异名磁极），两断裂面处是相互吸引的，很容易连在一起；而环形和饼形磁铁断裂后断裂面处是相互排斥的，很难把二者压在一起，即使使劲将它们他在一起，只要手松开，马上就会相互推开，并且其中一个会即刻反转过来，断裂面处似乎是同名磁极。
对于条形（或蹄形）磁铁摔断后断裂面处的磁性是异名的容易理解，这是因为，磁铁可视为多个小磁针的规则排列（即相邻小磁针之间靠异名磁极相互吸引连接在一起，由安培的磁性起源说——分子电流假说可知），摔断磁铁就相当于在某处将小磁针分开，分开后，两处的磁性仍然是异名磁极，即断裂处出现异名磁极，其余两端的磁性不变。
环形或饼形磁铁断裂面处相互排斥的原因是：由于二者的磁极在环面或圆面上，即上下两表面是N、S极，摔断后，其磁极还在上下两表面上，因此在断裂面处的上下两处就会出现两个磁极，当将断裂面靠近时，上下两面分别对应的就是同名磁极，同名磁极是相互排斥的，所以就会产生断裂面处是同名磁极的错觉。一旦将其中一块上下反转过来，就能牢牢地吸引在一起。
对此，有人可能会产生疑问，当环形或饼形磁铁摔断为很短的一节时不就变成条形磁铁了吗？的确，尤其是环形磁铁截出的一段很短时，看起来与条形磁铁无异。若果真如此，那么不就出现矛盾了吗？其实，这是因为环形或饼形磁铁内“小磁针”的排列与条形磁铁内“小磁针”的排列都是顺着原来磁极的方向，即使将环形或饼形磁铁摔断（当然不可震动过烈，以防引起磁铁内部结构的变化。有人宣称他做实验发现，条形磁铁被摔断后断裂面处出现了同名磁极，即所谓的异常现象。我想可能就是这个原因。若用轻缓锯断的方式使其分开可能就与我们通常见到的情况无异了。不过我还没遇到过这种异常现象），其排列方向也不会发生改变。
我倒是有另外一个问题，那就正六面体磁铁的磁极在哪里？球形磁铁的磁极呢？他们被切开后，截面处的磁极如何？
有资料显示，球形磁铁表现出的单极，其实另外一极在球心处，可见磁单极还是不存在的。