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吸鐵石為什么能吸鐵,它又是怎么吸的呢?

時間 : 2024-12-13     

吸鐵石是用四氧化三鐵粉沫加填料和粘合劑壓制而成。有的吸鐵石磁性很強,含Fe3O4多,有的磁性很弱含Fe3O4少。除了可以吸鐵也可以吸其他的而一些金屬。

吸鐵石是可以吸引鐵并于其外產生磁場的物體。狹義的磁鐵指吸鐵石礦石的制品,廣義的吸鐵石指的是用途為產生磁場的物體或裝置。吸鐵石作為磁偶極子,能夠吸引鐵磁性物質,例如鐵、鎳及鈷等金屬。吸鐵石分作永久吸鐵石與非永久吸鐵石。天然的永久吸鐵石又稱為天然吸鐵石,永久吸鐵石也可以由人工制造(最強的吸鐵石是釹磁鐵)。非永久性吸鐵石只有在某些條件下會有磁性,通常是以電磁鐵的形式產生,也就是利用電流來強化其磁場。下面給大家解釋一下吸鐵石為什么能吸鐵,它的原理是什么?

吸鐵石為什么能吸鐵

一、吸鐵石為什么能吸鐵

吸鐵石不一定只能吸附鐵,還可以吸附有關鈷和鎳這兩種物質,磁鐵的成分其實和一般金屬是相同的,他會有磁力是因為原子排列較整齊,而不會導致指北極和指南極能量互相抵銷,原理是因為吸鐵石會產生封閉的同心圓磁力線來間接影響其他物質。

物質在磁場內是否表現出磁性,決定是否被磁鐵吸引。而這種磁性是宏觀的磁性,宏觀的磁性是微觀磁性的總合。微觀磁性在這里就是指原子的磁性。原子產生磁性的基礎是單電子,也就是化學里說的孤對電子。鐵有5個但電子,3價離子有5個單電子,所以磁性比較強,銅沒有單電子,所以沒磁性。原子有了單電子,有了微觀磁性,還不等于宏觀上就一定有磁性。很多材料,相鄰的微觀磁矩,因為化學結構的原因,被強制反向布置,那么宏觀上就永遠沒有磁性,這就是反鐵磁材料。

圍繞原子核高速旋轉的電子相當于形成了環行電流,根據左手定律產生了磁性,因為一般晶體中原子的方向是自由排列的,所以各自的磁場會抵消,在磁鐵之類的物質中,磁力線的方向是整齊一致的,從而表現出磁性。

吸鐵石之所以吸鐵因為在外界磁場的作用下,鐵本身各微磁場會沿磁力線方向改變,從而產生和吸鐵石的外部的磁力線方向一致的磁場。金屬被吸的過程,就是一個內部電子旋轉方向被強制改變的過程。

二、吸鐵石的分類

吸鐵石能夠吸住鐵、鎳、鈷等金屬,俗稱為磁鐵。可分為一般常見的永久吸鐵石,以及通電時才具備磁性的電磁鐵。吸鐵石若制成棒狀或針狀并懸掛起來,會很自然地指向地球的南極和北極。吸鐵石分為大型吸鐵石和小型吸鐵石。

大型吸鐵石:吸鐵石的用途很廣泛,利用電磁鐵,制成運送鋼鐵的起重機。通電后成為磁性強大的吸鐵石,所以能吸住笨重的鋼鐵。放下鋼鐵時只要切斷電源即可。

小型吸鐵石:與大型吸鐵石相比之下,指南針顯得既小又輕,磁性也弱了許多。指南針的作用不在于吸鐵,而在于反映地球的磁力。

吸鐵石吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質稱為磁性。吸鐵石兩端磁性強的區域稱為磁極,一端為北極(N極),一端為南極(S極)。實驗證明,同性磁極相互排斥,異性磁極相互吸引。

三、定義吸鐵石的性能

主要有如下3個性能參數來確定吸鐵石的性能。

剩磁Br :永磁體經磁化至技術飽和,并去掉外磁場后,所保留的Br稱為剩余磁感應強度。

矯頑力Hc:使磁化至技術飽和的永磁體的B降低到零,所需要加的反向磁場強度稱為磁感矯頑力,簡 稱為矯頑力

磁能積BH:代表了磁鐵在氣隙空間(磁鐵兩磁極空間)所建立的磁能量密度,即氣隙單位體積的靜磁能量。由于這項能量等于磁鐵的Bm和Hm的乘積,因此稱為磁能積。

相信大家都了解了吸鐵石為什么能吸鐵的原理了,其實大多數磁性材料可以沿同一方向充磁至飽和,這一方向叫做“磁化方向”(取向方向)。沒有取向方向的吸鐵石(也叫做各向同性磁鐵)比取向吸鐵石(也叫各向異性磁鐵)的磁性要弱很多。

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