假如有一块磁铁是绝对圆的球体,它还有磁极吗

日期:2017-10-26编辑作者:ca88亚洲城

  假如有一块磁铁是绝对圆的球体,它还有磁极吗?简单说一下,磁铁之所以有铁磁性,是因为材料里面有很多小磁矩(比如原子磁矩),然后这些磁矩平行排列起来,磁矩指向的方向就是N极,反方向为S极。

  所以磁极的分布就是由磁矩的排列决定的!在铁磁材料中,磁矩的排列方向是沿着“有效磁场”,

  “有效磁场” = 外磁场 + 内磁场 (材料晶体结构决定) + 退磁场 (磁铁的形状决定)

  硬磁材料就是内磁场很大,去掉外磁场后,磁矩还是排列在内磁场的方向上;

  软磁材料内磁场很小,撤掉外磁场,磁矩就乱掉(或者由退磁场决定,按照形状排列),磁极消失。

  一般磁铁都是硬磁,它的内磁场很大远大于退磁场,形状几乎不起作用了,所以不管磨成什么样,磁矩排列不会变化,磁极不会变化。

  ###https://www.wukong.com/question/磨得再圆的磁铁也当然有磁极,理由很简单:

  磁铁的磁极是其内部磁畴的方向与一致性决定的,而不是外部形状决定的,磁铁内部含有无数的小磁畴,每个磁畴你可以看成一个微型小磁铁,如果这些内部磁畴的方向是一致的,那么小磁场会同方向叠加,表现出很强大的外部磁场,这就是磁铁的磁性来源。

  所以即便是磁铁的外部形状被磨得再圆,但内部磁畴依旧具备自己特定的方向,所以依旧表现出有磁极,而且就是在内部磁畴的平均方向的两端就是磁极。

  地球也是个例子,地球站在太空看是非常圆的,12000km的球体上最高山峰约9公里,已经非常之圆了,但地球的磁极依旧非常明显。

  如果加热磁铁,内部磁畴会因为热运动而变得方向杂乱无章,失去方向上的一致性,此时磁性就会下降,温度高到一定程度时,内部磁畴方向完全杂乱无章,彻底的失去方向性,此时磁铁就会因为这些磁畴方向对消,而在外部表现出无磁性。这个现象首先由法国科学家居里(居里夫人的老公)发现的,所以磁铁失去磁性的温度点被称为居里点。

  ###https://www.wukong.com/question/人类最早从天空中的雷鸣闪电而认识了电现象,磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。一个磁体无论多么小都有两个磁极,可以在水平面内自由转动的磁体,静止时总是一个磁极指向南方,另一个磁极指向北方,指向南的叫做南极(S极),指向北的叫做北极(N极)。之间呈现同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的现象。

  物理学家进一步发现,磁石的南北极总是同时存在的,你无法将它们分开。当你将一个天然磁铁“切”开而企图分成两部分时,你得到两个磁铁,它们分别具有南极和北极。也就是说,你总共会得到4个磁极,却无法得到一个单独的磁极(南极或北极),即磁单极子。

  科学家奥斯特发现了磁现象和电现象之间的联系。法拉第对电和磁做了大量的实验研究工作之后,经由麦克斯韦天才地用数学公式加以总结归纳,建立起了经典电磁理论的宏伟大厦。然而,麦克斯韦的数学水平虽高,也没有将他的方程写成电和磁完全对称的形式,因为那不符合物质结构的本来面目,这也是物理理论和纯数学的区别。

  无论如何,我们物质世界的结构在电和磁方面本质上就是不对称的。19世纪末,约瑟夫·汤姆孙发现电子,20世纪初,物理学家们建造了物质结构的分子原子模型,电荷的存在毋庸置疑,磁单极子却谁也没见过,因而,麦克斯韦方程最好还是写成那个不对称的样子。

  ###https://www.wukong.com/question/同求!这个问题15年前问过高中老师,13年前问过大学老师,都没得到好的答案,也许怪当时没有这么好的平台。现在棱角被磨没了,看到你问的问题好怀念,好感慨。

  我当时想问的是:绝对的球体有磁极么?受外部磁影响时,是磁极变化,还是小球的物理位置变化(比如旋转)?

  ###https://www.wukong.com/question/简单看了一下所有评论,好多人都用地球来做比喻,其实这是不恰当的。首先,地球是椭圆的,南极和北极之间的距离大于赤道直径。第二,绝对的球体在现实中是不存在的。返回到此题目,其实本人在初中时就有此疑问,但是没有去探索,但我一直认为如果真有绝对圆的球体磁铁,那不会存在磁极,也就是说磁极会不断变化,受地球磁极影响,物理位置也会变化,在真空无阻力和地球引力的情况下会不断旋转。

  ###https://www.wukong.com/question/有一个概念叫充磁方向。提问题者犯了一个错误:想当然认为磁极就是最突出的部位。磁极的定义是磁性最强的部位,而不是最突出的部位。因为物理课堂常分析条形磁体,所以不少人都和提问者一样认为所有磁体都和条形磁体一样,最突出的两端就是磁极。

  反过来过,如果最突出的部位就是磁极,条形磁体的磁极应该是八个才对,而球体就应该有无数个了,或者说没有磁极了。

  但是,我们又知道,所有磁体有且仅有两个磁极。这个结论到目前还没有被打破,所以,球体也是两个磁极

  ###https://www.wukong.com/question/我来解释吧,先说明磁极和形状没有关系。首先拿一个条形磁铁,在从条形磁铁中间位置车个珠子出来,珠子的磁极和和条形磁铁磁极一致。题外话磁场来源于运动的电场,这也是找不到磁单极的原因,因为运动的电场只能产生封闭的磁环,磁环相当于一个首尾相连的线圈,从磁环任意处测量都相当于把一个圆圈截断,一个圆圈截断肯定会有两个头,这两个头就是磁场的n.s极。为什么有电流的导线就能产生磁场呢,电流的本质是电子的定向移动,而每一个电子都是有电场的,电流就是n多的小电场在快速移动所以产生磁场。磁场电场本质是一个东西,他们只是因为速度不同对外界表现不同。不要问我怎么知道的,我只是来自不一样的文明

  ###https://www.wukong.com/question/首先,是不可能有绝对圆的球体。如果有,我认它是不会有磁性。再说磁条截断的情况,磁条截断的断面不是完全排斥,只是错位相吸。其次,任何物体都有磁场,也有磁极。磁铁的磁极是最容易被找到的,那是因为它有较强的磁力线能绕过磁极的截面到达另一极。但不是磁铁的所有磁力线都能绕过截面到达另—极,那些没有绕过截面的磁力线只能回到本极截面的其它点上。所以,截断的磁条它们的断面会错位,也就是说,如果截面的面积越大,它们错位的矩离会更大。

  ###https://www.wukong.com/question/此题可运用用微积分思想来解决,假定使用纳米极的磁条搭建一个绝对圆球体,磁条一端指向球心,在球心汇聚,另一端指向球面,组成球体的球面,这样一个用纳米极磁条搭建的磁球体就形成了,那么磁极一目了然,磁极的一端在球心,另一端在球面。

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