磁体(磁铁在生活中的用途图片)
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- 2022-06-06 18:25:53
磁体是什么
磁铁是能产生磁场的物质或材料。它是一种奇特的物质,它有一种无形的力量,可以吸引和排斥某些物质。一般分为永磁体和软磁体。磁铁有两个极,磁北极N和磁南极s,切断后还是N和s两个极,单个磁极不可能存在。同时,磁铁具有方向性。如果挂上一块磁铁,会发现它的南极指向地理南磁极,北极指向地理北磁极。分类:磁铁一般定义为能吸引铁、钴、镍等物质的物体。磁铁一般分为永久磁铁和软磁铁。永久磁铁:即能长时间保持磁性的磁铁。永磁体是硬磁体,不容易消磁或磁化。软磁:用作导磁体和电磁铁的材料居多,软磁的极性随外加磁场的极性而变化。作用磁铁的性质有两个磁极,磁北极N和磁南极s,切断后,它们仍然是N和s两个磁极,单个磁极不可能存在。同时,磁铁具有方向性。如果把一块磁铁挂起来,会发现它的南极指向南磁极,北极指向北磁极。磁极相互作用。同名磁极相斥,异名磁极相吸。磁铁周围有一种物质,可以使指针偏转。这种物质在物理学上叫做磁场。磁场的分布通常用磁感应线来表示。
磁体的定义是什么?
磁铁:能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,有磁性的物体叫磁铁。磁铁是一种神奇的物质。它有一种无形的力量,可以把东西吸进去,把东西推出去。磁铁:一般定义为能吸引铁、钴、镍的物体。磁铁一般分为永久磁铁和软磁铁。永久磁铁:即能长时间保持磁性的磁铁。永磁体是硬磁体,不容易消磁或磁化。软磁:用作导磁体和电磁铁的材料居多,软磁的极性随外加磁场的极性而变化。磁铁种类:形状磁铁:块状磁铁、瓦状磁铁、异形磁铁、圆柱磁铁、圆形磁铁、圆形磁铁、磁棒磁铁、磁性框架磁铁、属性磁铁:钐钴磁铁、钕磁铁(强磁铁)、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁、工业磁铁:磁性元件、电机磁铁、橡胶磁铁、塑料磁铁。磁铁分为永久磁铁和软磁铁。永磁体加强磁,使磁性材料的自旋随电子的角动量按固定方向排列,而软磁体加电。(也是一种加磁的方法。)软铁被电流去除后,会慢慢失去磁性。
什么是磁体?
概念:一般定义为能吸引铁、钴、镍等物质的物体。磁铁一般分为永久磁铁和软磁铁。永久磁铁:即能长时间保持磁性的磁铁。永磁体是硬磁体,不容易消磁或磁化。软磁:用作导磁体和电磁铁的材料居多,软磁的极性随外加磁场的极性而变化。2性质作用性质磁铁有两个极,磁北极N和磁南极s,切断后还是N和s两个极,单个磁极不可能存在。同时,磁铁具有方向性。如果你挂一块磁铁,你会发现它的南极指向地理南极,北极指向地理北极。磁极相互作用。同名磁极相斥,异名磁极相吸。磁铁周围有一种物质,可以使指针偏转。这种物质在物理学上叫做磁场。磁场的分布通常用磁感应线来表示。磁力产生磁畴理论是用量子理论从微观角度解释铁磁材料的磁化机理。所谓磁畴,是指磁性材料内部的小区域。每个区域都包含了大量的原子,这些原子的磁矩排列得像小磁铁一样整齐,但在不同的相邻区域之间,原子的磁矩排列方向不同。磁畴之间的界面被称为畴壁。一般一个宏观物体总是有很多磁畴,这样磁畴的磁矩就不一样,结果就互相抵消了。矢量和为零,整个物体的磁矩为零,因此不能吸引其他磁性物质。也就是说,磁性材料在正常情况下是不会对外表现出磁性的。铁磁材料只有被磁化后,才能向外界显示磁性。在中学物理教材中,目前在课改实验区(山东、江苏、海南、宁夏、广东等)使用的是人教版《普通高中课程标准实验教科书.物理》。),采用磁畴理论,而现在大部分地区使用的PEP 《全日制普通高级中学教科书.物理》,采用安培的分子电流假说来解释磁化原理。铁磁材料中相邻电子之间存在强烈的“交换耦合”效应。在没有外加磁场的情况下,它们的自旋磁矩可以在微小区域内“自发”整齐排列,形成自发磁化小区域,称为磁畴。在一个未磁化的铁磁性物质中,虽然每个磁畴都有确定的自发磁化方向和很大的磁性,但大量磁畴的磁化方向不同,所以整个铁磁性物质并不表现出磁性。如图所示。当铁磁物质处于外部磁场中时,那些自发磁化方向与外部磁场方向成小角度的磁畴的体积随着外部磁场的增加而膨胀,并且磁畴的磁化方向进一步转向外部磁场方向。自发磁化方向与外磁场方向成大角度的其他磁畴的体积逐渐减小,此时铁磁材料表现出宏观磁性。当外磁场增强时,上述效应相应增强,直至所有磁畴沿外磁场排列达到饱和。在居里温度以下,铁磁性或亚铁磁性材料中存在许多具有自发磁矩和成对磁矩的小区域。它们的排列方向是无序的,比如不加磁场的磁化。总的来说,磁矩为零。这些小区域被称为磁畴。磁畴之间的界面称为磁畴壁。当有外磁场时,磁畴中的一些磁矩转向外磁场的方向,使得与外磁场方向几乎一致的总磁矩增加,这种磁畴变大,而其他磁畴变小,导致磁化强度变高。随着外加磁场强度的进一步增加,磁化强度增加。
大,但即使磁畴内的磁矩取向一致,成了单一磁畴区,其磁化方向与外磁场方向也不完全一致。只有当外磁场强度增加到一定程度时,所有磁畴中磁矩的磁化方向才能全部与外磁场方向取向完全一致。此时,铁磁体就达到磁饱和状态,即成饱和磁化。一旦达到饱和磁化后,即使磁场减小到零,磁矩也不会回到零,残留下一些磁化效应。这种残留磁化值称为残余磁感应强度(以符号Br表示)。饱和磁化值称为饱和磁感应强度(Bs)。若加上反向磁场,使剩余磁感应强度回到零,则此时的磁场强度称为矫顽磁场强度或矫顽力(Hc)。电流假说安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在,每个磁分子成为小磁体,两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的,它们产生的磁场互相抵消,对外不显磁性。当外界磁场作用后,分子电流的取向大致相同,分子间相邻的电流作用抵消,而表面部分未抵消,它们的效果显示出宏观磁性。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实,它带有相当大的臆测成分;在今天已经了解到物质由分子组成,而分子由原子组成,原子中有绕核运动的电子,安培的分子电流假说有了实在的内容,已成为认识物质磁性的重要依据。4磁体应用其中最著名的是指南针,四大发明之一,他就是利用磁体的磁极具有指向性制成的,最早的指南仪叫司南现已广泛用于发电机、电动机、指南针等方面,比如磁力抽水泵。永磁体还可以用来发电,而且目前大部分的发电设备(比如火力发电,水力发电)都是用线圈切割磁体磁场来发电的。还可以做理发用的电吹风。我们能够听到磁带或唱片上的音乐,也是磁体的功劳。地球本身也是一个大的磁体,并有它自己的磁力。发电机跟电动机的机心电磁门收音机扬声器磁化水磁悬浮列车磁体电路控制电脑储存信息VCM硬盘驱动(HDD)光盘驱动器(ODD)风力发电节能环保家电工业节能电机混合动力汽车产业喇叭音响麦克风(话筒)5矿物质最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物,其中含有铁,能吸引其他物体,很像磁铁。自然界的各类岩石中最常见的磁性矿物有铁钛、铁锰氧化物及氢氧化物、铁的硫化物以及铁、钴、镍、合金等等。科学家们认为,这些矿物的磁学状态除铁钴镍及其合金之类属铁磁性外,其余则属反铁磁性(如钛铁矿、赤铁矿、针铁矿、钛尖晶石及陨硫铁等),或铁氧体性(如磁铁矿、磁赤铁矿、磁黄铁矿、锰尖晶石等)。其中铁氧体性的磁铁矿、磁赤铁矿的磁性最强。6物质磁性抗磁性当磁化强度M为负时,固体表现为抗磁性。Bi、Cu、Ag、Au等金属具有这种性质。在外磁场中,这类磁化了的介质内部的磁感应强度小于真空中的磁感应强度M。抗磁性物质的原子(离子)的磁矩应为零,即不存在永久磁矩。当抗磁性物质放入外磁场中,外磁场使电子轨道改变,感生一个与外磁场方向相反的磁矩,表现为抗磁性。所以抗磁性来源于原子中电子轨道状态的变化。抗磁性物质的抗磁性一般很微弱,磁化率H一般约为-10-5,为负值。顺磁性顺磁性物质的主要特征是,不论外加磁场是否存在,原子内部存在永久磁矩。但在无外加磁场时,由于顺磁物质的原子做无规则的热振动,宏观看来,没有磁性;在外加磁场作用下,每个原子磁矩比较规则地取向,物质显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方向一致,为正,而且严格地与外磁场H成正比。顺磁性物质的磁性除了与H有关外,还依赖于温度。其磁化率H与绝对温度T成反比。式中,C称为居里常数,取决于顺磁物质的磁化强度和磁矩大小。顺磁性物质的磁化率一般也很小,室温下H约为10-5。一般含有奇数个电子的原子或分子,电子未填满壳层的原子或离子,如过渡元素、稀土元素、钢系元素,还有铝铂等金属,都属于顺磁物质。铁磁性对诸如Fe、Co、Ni等物质,在室温下磁化率可达10-3数量级,称这类物质的磁性为铁磁性。铁磁性物质即使在较弱的磁场内,也可得到极高的磁化强度,而且当外磁场移去后,仍可保留极强的磁性。其磁化率为正值,但当外场增大时,由于磁化强度迅速达到饱和,其H变小。磁体铁磁性物质具有很强的磁性,主要起因于它们具有很强的内部交换场。铁磁物质的交换能为正值,而且较大,使得相邻原子的磁矩平行取向(相应于稳定状态),在物质内部形成许多小区域——磁畴。每个磁畴大约有1015个原子。这些原子的磁矩沿同一方向排列,假设晶体内部存在很强的称为“分子场”的内场,“分子场”足以使每个磁畴自动磁化达饱和状态。这种自生的磁化强度叫自发磁化强度。由于它的存在,铁磁物质能在弱磁场下强列地磁化。因此自发磁化是铁磁物质的基本特征,也是铁磁物质和顺磁物质的区别所在。铁磁体的铁磁性只在某一温度以下才表现出来,超过这一温度,由于物质内部热骚动破坏电子自旋磁矩的平行取向,因而自发磁化强度变为0,铁磁性消失。这一温度称为居里点 。在居里点以上,材料表现为强顺磁性,其磁化率与温度的关系服从居里——外斯定律,式中C为居里常数。反铁磁性反铁磁性是指由于电子自旋反向平行排列。在同一子晶格中有自发磁化强度,电子磁矩是同向排列的;在不同子晶格中,电子磁矩反向排列。两个子晶格中自发磁化强度大小相同,方向相反,整个晶体 。反铁磁性物质大都是非金属化合物,如MnO。不论在什么温度下,都不能观察到反铁磁性物质的任何自发磁化现象,因此其宏观特性是顺磁性的,M与H处于同一方向,磁化率 为正值。温度很高时, 极小;温度降低, 逐渐增大。在一定温度 时, 达最大值 。称 为反铁磁性物质的居里点或尼尔点。对尼尔点存在 的解释是:在极低温度下,由于相邻原子的自旋完全反向,其磁矩几乎完全抵消,故磁化率 几乎接近于0。当温度上升时,使自旋反向的作用减弱, 增加。当温度升至尼尔点以上时,热骚动的影响较大,此时反铁磁体与顺磁体有相同的磁化行为。补充:极光极光是来自太阳活动区的带电高能粒子(可达1万电子伏)流使高层大气分子或原子激发或电离而产生的。是常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象。极光一般呈带状、弧状、幕状、放射状,这些形状有时稳定有时作连续性变化。在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极称为南极光,在北极称为北极光。7磁化磁化是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化
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