磁铁(磁铁相吸相斥原理)

卡洛斯 • 2022年11月6日 23:02:11 • 投稿

要理解这类问题，我们需要明白电和磁其实是一回事，就像质量和能量的关系一样。

一般理解为电能产生磁性，磁性也能产生电。就像一枚硬币的两面，两者密切相关。这就是为什么会有电磁场这个概念。

发电机(电动机)里有一块大磁铁，这样当里面的电线切割磁场时，就会产生电。

产生的电能实际上是机械能转化而来，能量守恒。但前提必须是有磁性的物体。如果你在磁场中移动一根棍子，肯定不会有电流。反之，当电流在线圈中流动时，也会产生磁场。

知道了这些，我们就能更好地理解磁铁的磁场从何而来，以及能量问题。

首先，我们需要从微观领域去了解。在原子模型中，电子在原子核外运动，很多人理解为地球绕着太阳转。其实这种理解并不严谨。很多示意图之所以把原子结构比作太阳系的结构，是为了更通俗地理解原子结构，其实并不严谨。

其实磁场的根源在于电子的自旋。电子带电就会产生磁性，这是磁铁有磁性的根本原因。

所以，只要电子不停止旋转，磁铁的磁性就会一直存在。

肯定有人会问:电子为什么会自旋？或者说电子自旋的能量从哪里来？

我只能给你一个“不合理”的答案:自旋是电子的固有性质和基本属性，或者说决定了电子在BIGBANG时刻具有自旋属性。

更突出的问题不在于电子为什么有自旋，而在于“万物都有电子，那么物体为什么没有磁性？”

更重要的是，磁铁的磁性不是永久的。加热后会失去磁场，冷却后会恢复磁性。为什么？

虽然万物都有电子，但大多数物质并不表现出磁性，只有少数物质具有磁性。因为在大多数物体中，电子是成对出现的。在量子科学领域，有“泡利不相容原理”，即成对出现的电子自旋方向一定相反。

如果自旋方向相反，产生的磁性将抵消为零，因此大多数物体不会显示出磁性。

我们经常看到的磁铁就是一个特例，因为铁的四个电子是成对出现的，这样这些电子就会形成一个磁场。

简单来说，每个铁原子都是一个小磁铁。然而，小磁铁的排列通常是混乱的，因此，铁的磁场相互抵消，所以普通铁没有磁性。

但是被磁化后就变成磁性了。

比如把一块铁放在磁场中，一段时间后，之前无序排列的小磁铁就会变得有规律，形成磁场。而且，即使去掉磁场后，铁的磁性仍然可以保留。这是一块磁铁。

加热可能导致磁铁磁性消失的原因也很简单，因为磁铁加热后会导致原子加速振动，破坏原有的有序排列，使小磁铁的方向混乱，这样磁性就会消失！

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