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楼主: toafy

磁铁极性问题,困扰已久,求大神解惑

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发表于 2014-10-27 07:51:29 | 显示全部楼层
磁单极子是理论物理学弦理论中指一些仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质,它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。* f  m) ]& `' M: w6 z
在经典电磁理论中,磁场是由电流和变化的电场产生的,磁南极和磁北极总是同时存在的,不存在磁单极子。
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发表于 2014-10-27 12:19:17 | 显示全部楼层
关于磁铁断裂后磁性的问题,在网络上经常有人争论探讨,说法不一。有的说断裂面处的磁性相反,有的说断裂面处的磁性相同。而在各种资料中很难找到相关论述。究竟如何?带着这个问题,我找了各种磁铁做了实验,结果表明,条形磁铁摔断后断裂面处的磁性相反(即出现异名磁极),两断裂面处是相互吸引的,很容易连在一起;而环形和饼形磁铁断裂后断裂面处是相互排斥的,很难把二者压在一起,即使使劲将它们他在一起,只要手松开,马上就会相互推开,并且其中一个会即刻反转过来,断裂面处似乎是同名磁极。% a- ]2 }+ `5 w- _; s
* f, x1 V; {$ S' q$ X/ X& ]" h8 f
对于条形(或蹄形)磁铁摔断后断裂面处的磁性是异名的容易理解,这是因为,磁铁可视为多个小磁针的规则排列(即相邻小磁针之间靠异名磁极相互吸引连接在一起,由安培的磁性起源说——分子电流假说可知),摔断磁铁就相当于在某处将小磁针分开,分开后,两处的磁性仍然是异名磁极,即断裂处出现异名磁极,其余两端的磁性不变。& M' f& c! s% p$ i8 S' K4 O
! {. m8 ]/ \7 Q) N: j7 f" ~
环形或饼形磁铁断裂面处相互排斥的原因是:由于二者的磁极在环面或圆面上,即上下两表面是N、S极,摔断后,其磁极还在上下两表面上,因此在断裂面处的上下两处就会出现两个磁极,当将断裂面靠近时,上下两面分别对应的就是同名磁极,同名磁极是相互排斥的,所以就会产生断裂面处是同名磁极的错觉。一旦将其中一块上下反转过来,就能牢牢地吸引在一起。) }) |& Q% B9 x5 I, r3 H

8 `" [" b- C' \1 T6 }" u. ~对此,有人可能会产生疑问,当环形或饼形磁铁摔断为很短的一节时不就变成条形磁铁了吗?的确,尤其是环形磁铁截出的一段很短时,看起来与条形磁铁无异。若果真如此,那么不就出现矛盾了吗?其实,这是因为环形或饼形磁铁内“小磁针”的排列与条形磁铁内“小磁针”的排列都是顺着原来磁极的方向,即使将环形或饼形磁铁摔断(当然不可震动过烈,以防引起磁铁内部结构的变化。有人宣称他做实验发现,条形磁铁被摔断后断裂面处出现了同名磁极,即所谓的异常现象。我想可能就是这个原因。若用轻缓锯断的方式使其分开可能就与我们通常见到的情况无异了。不过我还没遇到过这种异常现象),其排列方向也不会发生改变。
$ N( \# @* K( l6 E+ ^  百度的。。。
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发表于 2014-10-27 13:47:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 zerowing 于 2014-10-27 13:58 编辑
1 E/ l% g! J" [9 I
/ j! C. C! Y0 W7 u这本书应该能解决的疑惑。大侠不妨看看/ b/ I9 |% g4 s& o# Z/ Z
<铁磁性理论导论>
* O/ g7 B. L% t1 N& `; e3 {* h  i' Q) i+ y

) H( V! \0 C! \8 s: A, B  D  `  ?

点评

大侠如果想搞明白,有些东西必须要看的。浅显的东西如果能解释清楚,那科学界也就不会这么举步维艰了。你可以看看磁畴,看看磁化均布,看看磁化椭圆体等,到时再回过头来想这个问题,就明白了  发表于 2014-10-27 22:16
鄙人文化水平有限,高深的理论怕是消化不了啊  发表于 2014-10-27 14:45
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发表于 2014-10-27 14:29:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 wuxicili 于 2014-10-27 14:44 编辑 # ]! X1 ~; N, ?" d$ G1 d

, t  Q9 V. T/ F- A$ s看了楼主的帖子特地做了个实验,找了个磁化方向差不多的磁条敲段后试验,结果是能在断裂处原位址自然相吸的!按楼主所画图中的状态应该是能够自然吸引的。从事磁铁行业十几年了当然知道同性相斥异性相吸的道理,楼主图中的状态正好符合异性相吸的道理,但这种状态大多数人是很少会遇到的,因为很少有设计者会 把磁铁设计成这样,除了比较特殊的场合才会出现。如果把楼主图中的磁化方向旋转90°(磁铁的磁化方向跟磁铁的长度垂直),结果会怎样呢?这时才会出现排斥现象,没有外力是无法靠拢的,除非其中断裂的一块在磁化方向翻转一定角度才会相吸。有兴趣大家可以试试,大家来讨论。

点评

依据8楼的说法,大侠试验的磁铁是否为第二种类型?我所接触的磁铁不多,小时候玩的都是从小直流电机、嗽叭、文具盒上拆下的磁铁,这些磁铁只要断裂后,都无法在原位相吸,但其中一块旋转90度后可以  详情 回复 发表于 2014-10-27 14:50
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发表于 2014-10-27 14:48:43 | 显示全部楼层
同性相斥,异性相吸,兔子不吃窝别草,他俩家离得太近了,近的没有距离了,所以刚一分开,都互相排斥,吗了个比的,再也不要和他在一起了,嘎嘎嘎嘎

点评

大侠真乃性情中人啊,磁铁的世界都被你想到,赞  发表于 2014-10-27 14:54
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 楼主| 发表于 2014-10-27 14:50:56 | 显示全部楼层
wuxicili 发表于 2014-10-27 14:29
1 g7 T- g) h- r# `8 h看了楼主的帖子特地做了个实验,找了个磁化方向差不多的磁条敲段后试验,结果是能在断裂处原位址自然相吸的 ...
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依据8楼的说法,大侠试验的磁铁是否为第二种类型?我所接触的磁铁不多,小时候玩的都是从小直流电机、嗽叭、文具盒上拆下的磁铁,这些磁铁只要断裂后,都无法在原位相吸,但其中一块旋转90度后可以
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发表于 2014-10-27 15:14:04 | 显示全部楼层
! ^/ N% M) }# ?8 q; L, v. \
我试验的就是方框中断离的那种,但我们常见的都是方框外红线画的类型,磁化方向都在短方向,在磁铁断裂后磁场方向是不会改变的,一旦断裂呈现的还是同极性,所以是排斥的,但有一块翻转后就不同了,如果翻转180°就完全相吸了。

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点评

不同形状磁铁的磁极位置与什么有关?充电电流方向?  发表于 2014-10-28 14:18
这应该是正解!  发表于 2014-10-28 09:08
大侠高见  发表于 2014-10-27 17:04
按照大侠的这种解释,我明白了,可能是以前玩的都是图下方所示的类型,这样一来就明朗了,谢谢  发表于 2014-10-27 15:36

评分

参与人数 2威望 +2 收起 理由
子云绳业 + 1 问题描述清楚,显得很专业!
toafy + 1

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发表于 2014-10-27 19:45:05 | 显示全部楼层
学习学习
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发表于 2014-10-27 20:11:36 | 显示全部楼层
顺便提个问题,如果把摔断处按照原样粘牢,磁铁的极性会有变化吗?
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 楼主| 发表于 2014-10-27 20:33:13 | 显示全部楼层
子云绳业 发表于 2014-10-27 20:11 ; Y9 Z$ P. D3 {0 k" V3 y
顺便提个问题,如果把摔断处按照原样粘牢,磁铁的极性会有变化吗?
2 @! f! t" U- b" t/ S# e
按照以上的说明推断的话,应该不会有变化。我所提出的疑问是因为没有弄清磁铁的极性,14楼的实验证实了首楼图片中的磁铁断开后是相吸的,这也就说明磁铁断开后磁极没有发生变化,符合常理。如果一个磁铁断开后能按原位互吸,该磁铁的磁力线分布应和没断之前无异。若是互斥,粘在一起的话,磁极虽没有变化,但磁力线分布将会发生改变,断裂处的磁性变弱。另有一点,记得书上说过,有些磁体经过强烈震动或高温加热后,内部磁单元将会重组,变的杂乱无章,宏观上不显示有磁性。
- Z; e# t; |5 O5 g
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