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磁铁为什么会吸铁,高性能磁铁原理是什么?

2020-09-03 16:43:59

高性能磁铁的磁性是物质的基本属性之一,所有的物质都是磁介质。 

分为三种: 

1.顺磁性物质,这种物质在磁场作用下产生与外磁场相同的附加磁场,大部分物质都属于此类, 

2.抗磁性物质,这种物质在磁场作用下产生与外磁场相反的附加磁场,象铜和惰性气体等。

3.铁磁性物质,这种物质在磁场作用下产生与外磁场相同的强烈的附加磁场,例如,铁钴镍等。

高性能磁铁

根据安培先提出的假说,在顺磁质的分子中存在着具有一定磁矩的分子电流.在没有外磁场时,由于分子的热运动,这些分子电流的取向是不规则 的,因此它们所产生的磁场平均起来等于零,对外不显示磁性.当有外磁场存在时,这些分子电流受到外场的取向作用,它们的磁矩格转向外磁场的方向,产生沿外 磁场方向的附加磁场.这就是顺磁质磁化的原因.组成反磁质的分子,在没有外磁场时,分子内的结构使得它们的分子电流等于零.当外磁场被引入时,正象闭合圆导线中引入磁场时要产生感应电流一样,在 这些反磁质的分子中也特产生感应电流.因为分子中没有电阻,与在超导体中一样,电流一经产生将永远环流不息,直到外磁场撤老时引起反向感应电流与它抵消为止.在外磁场的作用下,所有磁介质都要产生感应的分子电流,即反磁性是一切物质所共有的,但是在顺磁质的分子中,分子电流的磁矩要比感应电流的隘矩大得多,因此物质的反磁性被掩盖了,只出现顺磁性. 

而铁磁性的成因问题,有过一个磁畴假说:

高性能磁铁很多物质的单个原子的磁矩是在一个数量级上的,所以并不是原子的磁矩受到磁场的影响而造成了铁磁体与其他磁介质的差别。而是因为铁磁体的原子更容易在外磁场作用下排列起来。为什么铁磁体中原子磁矩这样容易排列起来呢?这是因为在铁磁体中存在着由于原子间强烈的交互作用(称为交换力)而产生的分子场.分子场的作用和磁场 一样,使得原子的滋矩发生取向排列,分子场的大小,较普通的磁场强得多,例如,铁在室温下,就有 95%以上的原于磁矩由于分子场的作用而取向排列了起来. 但是铁磁体在未经磁化前并不表现出磁性,这是因为每一铁磁体实际上分成许多小区域,我们称这样的小区域为磁畴.分子场使每一磁畴中各个原于的磁矩排列在同 一方向,但各个磁畴的磁矩方向彼此不同,因此在没有外磁场时,虽然各个磁畴内原于磁短已经差不多全部排列起来了,铁隘体的总磁短仍为零,整个铁磁体不呈现 出磁性.加上外磁场后,各个磁踌的磁矩方向转向外磁场的方向,铁磁体的总磁矩便不为零.鉴于各个滋畴中的原于磁矩在没有外磁场时就已取向了,所以铁滋体在 不大的外磁场中也表现出强磁性来。当温度高过一个值后(居里点),磁畴瓦解,失去铁磁体性质,与普通顺磁性物质相同。


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