什么是磁性?|磁场和磁力
铁屑被马蹄形磁铁吸引,显示出磁场。
信用:米兰湾γ快门

磁力是电磁力组合的一个方面。指由磁铁产生的力引起的物理现象。产生吸引或排斥其他对象的场的对象。

磁场对磁场中的粒子施加力,因为Lorentz力,根据乔治亚州立大学的超物理网站。带电粒子的运动产生磁性。在磁场中作用于带电粒子的力取决于电荷的大小,粒子的速度,以及磁场的强度。

所有材料经验磁性,有些比其他的强。永久磁铁,由铁等材料制成,体验最强的效果,称为铁磁性。除了极少数例外,这是人们能感觉到的唯一强大的磁性形式。

磁场由旋转电荷产生,根据超物理。电子都具有角动量的性质,或旋转。大多数电子倾向于形成一对,其中一个是“自旋向上”,另一个是“自旋向下”,根据泡利排除原理,两个电子不能同时占据同一能量状态。在这种情况下,它们的磁场方向相反,所以他们互相抵消。然而,有些原子含有一个或多个不成对的电子,其自旋能产生定向磁场。它们的旋转方向决定了磁场的方向,根据无损检测资源中心.当绝大多数不成对电子与它们的自旋在同一方向上对准时,它们结合在一起产生一个足够强的磁场,在宏观尺度上可以感觉到。

磁场源是偶极,有南北磁极的。对极(n和s)吸引,像极(n和n,或S和S)排斥,据约瑟夫·贝克尔所说圣何塞州立大学.这就形成了一个环形,或者甜甜圈形状的场地,当磁场方向从北极向外传播并通过南极进入时。

地球本身就是一块巨大的磁铁。地球的磁徳赢电子竞技场来自熔化的金属核心内的循环电流,根据海波物理.一罗盘指向北方,因为它里面的小磁针悬挂着,这样它就可以在外壳内自由旋转,从而与行星的磁场对齐。徳赢电子竞技似是而非的,我们称之为磁北极实际上是一个南极,因为它吸引着罗盘针的北极。

如果在没有外加磁场或电流的情况下,未配对电子的排列仍然存在,它产生一个永久磁铁。永磁体是铁磁性.前缀“铁”是指铁,因为永磁最初是以一种称为磁铁矿的天然铁矿石形式观察到的,铁o.磁铁矿碎片散落在地球表面或附近,偶尔,一个将被磁化。这些天然产生的磁铁叫做磁石。“我们仍然不确定它们的起源,但大多数科学家认为,磁石是被闪电击中的磁铁矿。亚利桑那大学.

人们很快就知道用磁石敲击铁针可以使它磁化,使针中大部分未配对的电子向一个方向排列。根据美国宇航,公元前后1000,中国人发现漂浮在一碗水里的磁铁总是呈南北排列。磁罗盘因此成为导航的巨大帮助,尤其是在白天和晚上,星星被云遮住的时候。

除铁以外的其他金属都具有铁磁性。其中包括镍,钴,还有一些稀土金属例如用于制造超强永磁体的钐或钕。

磁性有很多种形式,但除了铁磁性,它们通常太弱,除了用敏感的实验室仪器或在非常低的温度下观察不到。抗磁性最早是在1778年由安东·布鲁格南发现的,他用永磁铁寻找含铁的材料。根据杰拉德·K·斯勒的说法,广泛出版的独立德国研究员和发明家,在他的论文中,反磁悬浮-历史里程碑,发表在罗马尼亚技术科学杂志上,Brugnams观察到,vwin快乐彩“只有深色和几乎紫罗兰色的铋在研究中显示出一种特殊的现象;因为当我把一块纸放在浮在水面上的一张圆纸上时,它被磁铁的两极所排斥。”

已经确定所有元素都具有最强的抗磁性,但作为米迦勒法拉第发现于1845年,被磁场排斥是所有物质的一种性质。

反磁性是由电子的轨道运动产生的微小电流环引起的,产生弱磁场,根据超物理.当外磁场作用于材料时,这些电流回路往往以与应用磁场相反的方式排列。这会导致所有材料被永磁体排斥;然而,所产生的力通常太弱而不明显。有,然而,一些值得注意的例外。

热解碳,一种类似于石墨的物质,显示出比铋更强的抗磁性,尽管只沿着一条轴线,实际上可以悬浮在一个超强的稀土磁铁上。某些超导材料在临界温度以下表现出更强的抗磁性,因此稀土磁铁可以悬浮在其上方。(理论上,因为他们互相排斥,一个可以悬浮在另一个之上。)

顺磁性当一种材料被放置在磁场中时暂时变为磁性,并在移除外部磁场后立即恢复到非磁性状态时发生。当施加磁场时,一些不成对的电子自旋与磁场对齐,并压倒了反磁性产生的反作用力。然而,这种影响只在非常低的温度下才明显,根据丹尼尔·马什的说法,密苏里州南部州立大学物理学教授。

其他更复杂,形式包括反铁磁性,其中原子或分子的磁场彼此相邻排列;旋转玻璃行为,包括铁磁和反铁磁的相互作用。此外,亚铁磁性可以认为是铁磁性和反铁磁性由于他们之间有许多相似之处,但它仍然有自己的独特之处,据加州大学称,戴维斯。

当导线在磁场中移动时,磁场在导线中感应电流。相反地,磁场是由运动中的电荷产生的。这符合法拉第感应定律,它是电磁铁的基础,电动机和发电机。直线运动的电荷,就像通过一条直线,产生一个绕着金属丝旋转的磁场。当那根线形成一个回路时,这个区域变成了甜甜圈形状,或环面。根据磁记录手册(Springer,1998)马文相机,在线圈内放置铁磁金属磁芯可以大大增强磁场。

在某些应用中,直流电用于在一个方向上产生一个恒定的磁场,可以随电流开关。然后,该磁场会使可移动的铁杆偏转,从而发出咔嗒声。这是电报,发明于19世纪30年代塞缪尔FB.莫尔斯,它允许使用基于长脉冲和短脉冲的二进制代码在电线上进行长距离通信。脉冲由熟练的操作人员发出,使用弹簧加载的瞬时接触开关快速接通和断开电流。或钥匙。然后,接收端的另一个操作员将听到的咔嗒声转换回字母和单词。

围绕磁铁的线圈也可以使其以不同频率和振幅的模式移动,以感应线圈中的电流。这是许多设备的基础,最值得注意的是,这个麦克风.声音使振膜随着压力波的变化而向内或向外移动。如果隔膜与围绕磁芯的可移动磁线圈相连,它将产生一种变化的电流,类似于入射声波。然后这个电信号就可以被放大,根据需要记录或传送。微型超强稀土磁铁正被用于制造微型手机话筒,马什告诉现场科学。vwin电子竞技

当该调制电信号被施加到线圈上时,它产生一个振荡磁场,这使得线圈以同样的方式在磁芯上来回移动。然后线圈被连接到一个可移动的扬声器锥上,这样它就可以在空气中重现可听见的声波。麦克风和扬声器的第一个实际应用是电话,专利申请亚历山大·格雷厄姆·贝尔1876。虽然这项技术得到了改进和完善vwin快乐彩,它仍然是录音和重放声音的基础。

电磁铁的应用几乎不计其数。法拉第感应定律是现代社会许多方面的基础,不仅包括电动机和发电机,但是各种尺寸的电磁铁。与巨型起重机在废料场提升垃圾车也被用来在计算机硬盘驱动器要存储二进制数据,每天都在开发新的应用程序。

工作人员作家塔尼娅·刘易斯对此报告作出了贡献。

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