磁场是怎么产生的?
磁性的产生与原子内部的电子有关,一般物质具有成对的电子,显示的磁性抵销。而有些物质电子未配对,只有halfshellofelectrons,这此电子自旋可以产生磁场,这些原子可以称为小磁体。小磁体成一定规律排列构成晶体,晶体的定向排列,构成了磁场。微观上的小磁体方向一致时,在宏观上就表现为磁性。
当铁磁性物质进入磁场,会发生顺磁场的重定向,也具有了磁性。这就是为什么受磁铁吸引的铁钉,又可以取吸收其他铁钉。这个过程叫磁化。
而那些非铁磁性物质,即使碰到磁铁,内部也不发生重定向,如塑料不会被磁铁吸引。一些不锈钢也是经合金改造,不显示铁磁性。
磁石、磁铁、电流及含时电场,都会产生磁场。永久磁铁是由像铁或镍一类的铁磁性物质经过磁化而制成.
磁场的性质
磁铁显示出同性相吸,异性相斥的特点。
磁场跟引力场一样不需要媒介,可以在真空中存在,并影响其他的物体。
磁场可以用磁力线来表示,磁铁边上的铁粉所显示的定向状态近似为磁力线的形态。南北极的磁性最强。
处于磁场中的磁性物质或电流,会受到磁力作用,如吸向磁铁的铁钉,因而显示出磁场的存在。磁场是一种矢量场,在空间里的任意位置都具有方向和数值,受磁铁的吸收的小铁钉都会沿着一定的方向,并且在不同位置表示出吸引力的大小不同。
抗磁性和顺磁性、铁磁性
金银铜具有抗磁性,所有电子都已成对,不能集成宏观效应,不被磁化。
碱金属和过渡元素(除了铁、钴、镍)具有顺磁性
铁、钴、镍、钆与它们的合金化合物,具有铁磁性,当外磁场撤除后,仍会残留磁性,称磁滞回线。只有高过居里温度,铁磁性才会变成顺磁性,因为热力学的无序趋向强过铁磁性的有序趋向。
电磁铁
电场和磁场是密切相关的,两都可以相互转换。
变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
电磁铁的应用非常广,各种电子仪器经常可以看到线圈,线圈即是电磁铁的主体。变压器,电动机,发电机、磁悬浮,电磁选矿器,电铃,扬声器,电磁起重机,电磁继电器......
地磁场
地核的外核部分含有熔化的铁金属和镍金属。科学家认为,这熔液的对流运动会产生从东方朝向西方的电流,继而产生磁场,即“地磁场”。
地磁场的南极在地理上的北极,因此指北针指向那里,异性相吸。
磁场的作用非常大,可以应用于各个方面。指南针的导航利用了地磁场,电动机和发电机均利用了磁场。切割磁力线的导体内会产生电流。
强磁场对人体健康有害。