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天然磁石和电磁感应现象有什么关系?

作者: admin 时间:2018-12-10 来源:未知
摘要:许多人最初接触磁石的时候,一定会对其神奇的磁力感到不可思议,据说启发爱因斯坦探索天性的就是来源于父亲送他的指南针。那么自然界的磁石到底是因为什么原因产生的,它和物...

许多人最初接触磁石的时候,一定会对其神奇的磁力感到不可思议,据说启发爱因斯坦探索天性的就是来源于父亲送他的指南针。那么自然界的磁石到底是因为什么原因产生的,它和物理学上的电磁感应又有什么关系呢?一起来看看吧。


 
我们知道,迈克尔·法拉第一般被认为是最早研究和发现了电磁感应的人,电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。
 
一般来说电磁铁的原理就是利用了电磁感应现象,人们在导线圈中通电,用以来制造磁场。但是天然的磁石不需要人为通电,却依然拥有很可观的磁性,这到底是为什么呢?
 
现代科学普遍认为地球内部磁场的产生使某些天然物质,如三氧化二铁,变成了天然磁石。
磁铁矿是一种氧化铁矿物,是铁的主要矿石矿物之一。其最重要的物理性质之一就是磁性,并因此而得此名。
现在一般认为物质的磁性起源于原子中电子的运动,磁铁吸铁是由磁铁的特性决定的,电流产生的磁场亦会磁化天然物质,磁化的物质产生电场,电场互相作用就会产生力的作用 。
 
物质大都是由分子组成的,而分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部,电子不停地运动,在原子核周边形成电子云,而电子的运动过程会产生磁性。但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。因此,大多数物质在正常情况下,并不呈现磁性。
 
铁、钴、镍或氧化铁等铁磁类物质有所不同,它们的内部电子自旋可以在小范围内自发地有序起来,从而在物质内部形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,由于是一致排列不会出现相互抵消的情况,所以在宏观上就产生了普通人能感知到的磁性。
磁铁的吸铁过程其实就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁的不同极性间产生吸引力,铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了,人们就会说磁铁具有磁性了。
 
一般来说天然磁铁的磁性与电磁铁、超导磁铁比起来要弱得多。如果需要比较强的磁性材料,通常只能使用人造的磁性材料(如:钕铁硼)。

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