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標題: 磁鐵極性問題，困擾已久，求大神解惑 [打印本頁]
作者: toafy    時間: 2014-10-26 17:42
標題: 磁鐵極性問題，困擾已久，求大神解惑
本帖最后由 toafy 于 2014-10-26 19:34 編輯 , J+ Z+ X, q; t8 E

# H9 c4 G5 H# g1 q+ w0 }小時候喜歡玩磁鐵，有時不小心把磁鐵弄斷了，很傷心，想把它拼起來，卻發現總是相斥的，拼不起來。后來上了初中，知道了磁鐵有兩極，同性相斥，異性相吸的原理，也正因為此，才有了現在的困惑。; F- _1 \. v! H6 M; B: t, N, s$ d% w  ?% Z

" I, ~" K+ J1 r' P我想有很多社友都有過這樣的經歷吧，無論磁鐵是什么形狀，只要斷了，就無法拼起來，拿條形磁鐵為例，如圖：當磁鐵從中間斷開后，磁鐵應該仍有兩個磁極，假設原來的N、S極保持不變，那么斷面的兩端分別成為“新”磁鐵的S、N極，按此推斷，斷開后的磁鐵應該相吸才對，而事實上是相斥的。5 M! \3 Y- L. ]
2 r2 F7 d0 n: L7 w3 l, V8 g- l
曾設想是不是因為磁鐵斷裂的過程中，磁極發生了變化？因為上學時條件有限，沒有辦法驗證，問過很過物理老師，包括大學老師，他們都不能給我一個令我信服的答案，基本都和我一樣存在疑惑，也許是我所問的老師水平有限吧，今天偶然又想到了這個問題，所以想起區里的大神云集，或許可以將我這心中多年的疑團解開。" y2 z/ Y8 ]2 J* U1 W2 ?+ b+ E
@天水藍  
作者: 走路empty    時間: 2014-10-26 17:46
原子和原子之間的力跟距離有關系，從近到遠 由引力變位斥力在變引力。你用手拼接 只能使距離達到排斥力的距離。。。。。好像是這么解釋的
作者: 門童    時間: 2014-10-26 17:54
想想磁感應線是閉合曲線，是不是不困惑了？
作者: shaokuang    時間: 2014-10-26 19:02
還有個問題，斷裂處是變成N極還是S極？
作者: 桂花暗香    時間: 2014-10-26 19:23
本帖最后由 桂花暗香 于 2014-10-26 19:27 編輯 " _2 C" L) f! ?3 E+ z$ N8 r$ S8 Q
" T( j9 A# D# X
社區有個磁鐵 大王 掛這里，肯定會給 你一個滿意的答復 ！剛才查了一下 @天水藍  你看看她的相關也許就知道了。。
作者: toafy    時間: 2014-10-26 19:28
門童 發表于 2014-10-26 17:54 * `4 M% C& w# }& S' Z
想想磁感應線是閉合曲線，是不是不困惑了？

8 r: N6 M8 t8 v4 K還是不明白，大俠可否詳細闡述？
8 P" u1 F4 p3 N' o( B
作者: 翔夢隨風    時間: 2014-10-26 19:34
http://tieba.baidu.com/p/2190962465
% c1 o$ `! I: w8 ~% A& R3 L: V9 V4樓的回復，大俠看一下
作者: crazypeanut    時間: 2014-10-26 19:34
常見的鐵氧體磁鐵微觀上應看成多晶體結構，磁鐵中每個單晶體是磁鐵最小單位。考慮以下結構的磁鐵([SN]或[NS]代表不同指向的最小磁鐵磁性單位)：
* c8 }' U9 r$ N$ _- c3 v. g[NS][SN][NS][SN][NS]
- F. _9 v5 Q! Z; B# @  F[SN][NS][SN][NS][SN] ! a: V* G; c. s/ j
[NS][SN][NS][SN][NS] 9 B5 {& i+ x% R1 D) W4 o
整體對外看是左N右S，斷成兩部分后：
6 G2 \4 R2 U  O: ~# g4 ^[NS][SN][NS]←→[SN][NS]
% x, ~& l& m0 X0 X5 A" ^[SN][NS]←→[SN][NS][SN]
# i- b# Q: Q9 B% {$ ^( S0 ?[NS][SN]←→[NS][SN][NS]
" x+ A! w# |( u1 w, r這兩部分必然排斥，實際情況更復雜，磁鐵最小單位空間指向應是各個方向的，只是總體上某一方向的占優。
- v; W5 R  P, b0 M" W+ Q7 c( e
! U2 J/ l$ B$ I! V/ l$ r* p4 z! h如果由軟磁性物質磁化得到“磁鐵”其結構：
$ w- L" Z# ~- B7 |% E[NS][NS][NS][NS][NS] - G1 y; k5 G- J3 T/ Q6 X
[NS][NS][NS][NS][NS] + v2 K' L7 a4 ^2 h
[NS][NS][NS][NS][NS] " q+ g+ ~2 f7 e, r3 v( m$ l1 f
斷裂后： 0 H" w/ L) C' m  i$ Z; k
[NS][NS][NS]←→[NS][NS]
1 e" @! J- \2 Q- ]$ Q[NS][NS]←→[NS][NS][NS] ' r) W; L! N$ s1 N6 [  g/ e) h
[NS][NS]←→[NS][NS][NS] , O4 J. F0 L' h' K
兩部分是相吸的，我用磁化后的鋸條做過驗證，大家盡可一試。 ! w" j) X1 S6 Z  V4 m# Y

% x9 Z# e% l3 B因此可以說，常見的鐵氧體磁鐵斷裂后斷口相排斥應是由這種磁鐵的特殊生產工藝（粉末燒結）造成的。
作者: toafy    時間: 2014-10-26 19:53
引用一下7樓的鏈接內容：
, P' L# T& f" \3 w# D  ?5 L
' A6 H2 P8 }5 {+ x0 w( t% P4 k/ c普通玩的那種條形磁鐵，原先的NS從中間掰斷以后會變成NS-NS，但是中間的雖然異性但是對不起來。
! }5 y) l# b9 {0 D/ Z首先磁極不變這一點，這可以用實驗驗證：事先在條形磁鐵兩端吸引另外的磁鐵，用鉗子掰開中間的磁鐵。這時候兩端任意一端事先被吸引的磁鐵，并不會突然變為被排斥出去。也就是外側的極性不會改變。' c9 i, I1 ^5 z( j" b; b; V
異性而不吸引的原因是，磁鐵的斷面非常不規整。一側某個地方凸出出來，另一側那個地方必定是凹下去的。但是磁鐵總是凸出出來的部分磁性最強，所以想讓凸出對上原先的凹下是不可能的。因為它總想凸出對凸出。% Y% M1 b( O; t1 D/ ]; y$ B
有一個實驗辦法：標記好各個面，然后把不規整的斷面磨平，讓它不要恰好凸出對凹下，而是隨機的微小凹凸。這樣斷面就能合在一起了。5 r8 E" y9 v" p
& O9 v, T8 d, H$ C) f: l
該解釋同8樓有相似之處，按此推斷：
6 H1 G8 G0 \/ I若從微觀上考慮，假設一單鏈磁鐵晶粒分布為[NS][SN]……[NS][SN][NS]，宏觀上表示為左N右S，那么如果從該鏈的任意一端剔出一個[NS]晶粒，會不會出現兩端極性相同呢？
  m1 `& P6 X9 |& L' f" u3 l8 n3 y另外還有一點疑問，按照[NS][SN]……[NS][SN][NS]排布，磁力線的分布和書本上的描述不同，不解。
作者: 子云繩業    時間: 2014-10-26 23:58
由于一個面上有NS兩個極向，因此，NS極交匯的地方，實際上是顯示為無磁的。
' o2 v$ ?( p7 |" s& c# G- F

. ~: N' i& a% j7 j# Fhttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... p;extra=&page=2
作者: 掃街    時間: 2014-10-27 07:51
磁單極子是理論物理學弦理論中指一些僅帶有N極或S極單一磁極的磁性物質，它們的磁感線分布類似于點電荷的電場線分布。
; \5 R* n! [+ @, `. r- ~在經典電磁理論中，磁場是由電流和變化的電場產生的，磁南極和磁北極總是同時存在的，不存在磁單極子。
作者: 曠野寂星    時間: 2014-10-27 12:19
關于磁鐵斷裂后磁性的問題，在網絡上經常有人爭論探討，說法不一。有的說斷裂面處的磁性相反，有的說斷裂面處的磁性相同。而在各種資料中很難找到相關論述。究竟如何？帶著這個問題，我找了各種磁鐵做了實驗，結果表明，條形磁鐵摔斷后斷裂面處的磁性相反（即出現異名磁極），兩斷裂面處是相互吸引的，很容易連在一起；而環形和餅形磁鐵斷裂后斷裂面處是相互排斥的，很難把二者壓在一起，即使使勁將它們他在一起，只要手松開，馬上就會相互推開，并且其中一個會即刻反轉過來，斷裂面處似乎是同名磁極。
2 Q  H0 T, c8 V4 D  B$ q. \+ |
) G0 ]5 }; O9 n2 _對于條形（或蹄形）磁鐵摔斷后斷裂面處的磁性是異名的容易理解，這是因為，磁鐵可視為多個小磁針的規則排列（即相鄰小磁針之間靠異名磁極相互吸引連接在一起，由安培的磁性起源說——分子電流假說可知），摔斷磁鐵就相當于在某處將小磁針分開，分開后，兩處的磁性仍然是異名磁極，即斷裂處出現異名磁極，其余兩端的磁性不變。; T. z( J+ u9 y* f* G! s
* n# h) P' r( H: x8 T/ e
環形或餅形磁鐵斷裂面處相互排斥的原因是：由于二者的磁極在環面或圓面上，即上下兩表面是N、S極，摔斷后，其磁極還在上下兩表面上，因此在斷裂面處的上下兩處就會出現兩個磁極，當將斷裂面靠近時，上下兩面分別對應的就是同名磁極，同名磁極是相互排斥的，所以就會產生斷裂面處是同名磁極的錯覺。一旦將其中一塊上下反轉過來，就能牢牢地吸引在一起。
7 v8 S& k" K$ \; F& f
! S2 k8 x! n9 {) V/ p) e對此，有人可能會產生疑問，當環形或餅形磁鐵摔斷為很短的一節時不就變成條形磁鐵了嗎？的確，尤其是環形磁鐵截出的一段很短時，看起來與條形磁鐵無異。若果真如此，那么不就出現矛盾了嗎？其實，這是因為環形或餅形磁鐵內“小磁針”的排列與條形磁鐵內“小磁針”的排列都是順著原來磁極的方向，即使將環形或餅形磁鐵摔斷（當然不可震動過烈，以防引起磁鐵內部結構的變化。有人宣稱他做實驗發現，條形磁鐵被摔斷后斷裂面處出現了同名磁極，即所謂的異常現象。我想可能就是這個原因。若用輕緩鋸斷的方式使其分開可能就與我們通常見到的情況無異了。不過我還沒遇到過這種異常現象），其排列方向也不會發生改變。
7 Q7 g( L. o  c; u  百度的。。。
作者: zerowing    時間: 2014-10-27 13:47
本帖最后由 zerowing 于 2014-10-27 13:58 編輯
' p. T6 k; i  e( n* X- D; q4 r/ `) g  w* Z, I5 A
這本書應該能解決的疑惑。大俠不妨看看
* B: A' q* F% L0 t<鐵磁性理論導論>) Z" v/ \7 L+ i, k" J5 F7 _
7 b/ l, u% G, N
" l1 }' U( M' |6 u9 d" T
作者: wuxicili    時間: 2014-10-27 14:29
本帖最后由 wuxicili 于 2014-10-27 14:44 編輯 / X* N0 }: j! f3 l$ [( `
7 ]- P( n# z! c% Q. {2 ~, D5 E- u, ?
看了樓主的帖子特地做了個實驗，找了個磁化方向差不多的磁條敲段后試驗，結果是能在斷裂處原位址自然相吸的！按樓主所畫圖中的狀態應該是能夠自然吸引的。從事磁鐵行業十幾年了當然知道同性相斥異性相吸的道理，樓主圖中的狀態正好符合異性相吸的道理，但這種狀態大多數人是很少會遇到的，因為很少有設計者會 把磁鐵設計成這樣，除了比較特殊的場合才會出現。如果把樓主圖中的磁化方向旋轉90°（磁鐵的磁化方向跟磁鐵的長度垂直），結果會怎樣呢？這時才會出現排斥現象，沒有外力是無法靠攏的，除非其中斷裂的一塊在磁化方向翻轉一定角度才會相吸。有興趣大家可以試試，大家來討論。
作者: wangqing1    時間: 2014-10-27 14:48
同性相斥，異性相吸，兔子不吃窩別草，他倆家離得太近了，近的沒有距離了，所以剛一分開，都互相排斥，嗎了個比的，再也不要和他在一起了，嘎嘎嘎嘎
作者: toafy    時間: 2014-10-27 14:50
wuxicili 發表于 2014-10-27 14:29 $ w8 y: s/ e; M3 B5 h
看了樓主的帖子特地做了個實驗，找了個磁化方向差不多的磁條敲段后試驗，結果是能在斷裂處原位址自然相吸的 ...

% o' n! ]- j$ P5 v' O! ?5 ]依據8樓的說法，大俠試驗的磁鐵是否為第二種類型？我所接觸的磁鐵不多，小時候玩的都是從小直流電機、嗽叭、文具盒上拆下的磁鐵，這些磁鐵只要斷裂后，都無法在原位相吸，但其中一塊旋轉90度后可以
9 B3 S; g0 }0 C  i
作者: wuxicili    時間: 2014-10-27 15:14
# V1 f6 }, L7 a/ y# j
我試驗的就是方框中斷離的那種，但我們常見的都是方框外紅線畫的類型，磁化方向都在短方向，在磁鐵斷裂后磁場方向是不會改變的，一旦斷裂呈現的還是同極性，所以是排斥的，但有一塊翻轉后就不同了，如果翻轉180°就完全相吸了。[attach]334493[/attach]
作者: 龍游大海    時間: 2014-10-27 19:45
學習學習
作者: 子云繩業    時間: 2014-10-27 20:11
順便提個問題，如果把摔斷處按照原樣粘牢，磁鐵的極性會有變化嗎？
作者: toafy    時間: 2014-10-27 20:33
子云繩業 發表于 2014-10-27 20:11 ( I) w7 k( s8 \7 M$ K& ]: x
順便提個問題，如果把摔斷處按照原樣粘牢，磁鐵的極性會有變化嗎？

. P; p, L3 E/ g6 }4 i# v按照以上的說明推斷的話，應該不會有變化。我所提出的疑問是因為沒有弄清磁鐵的極性，14樓的實驗證實了首樓圖片中的磁鐵斷開后是相吸的，這也就說明磁鐵斷開后磁極沒有發生變化，符合常理。如果一個磁鐵斷開后能按原位互吸，該磁鐵的磁力線分布應和沒斷之前無異。若是互斥，粘在一起的話，磁極雖沒有變化，但磁力線分布將會發生改變，斷裂處的磁性變弱。另有一點，記得書上說過，有些磁體經過強烈震動或高溫加熱后，內部磁單元將會重組，變的雜亂無章，宏觀上不顯示有磁性。
2 `8 w- m% w- R8 q' n* r
作者: vernique    時間: 2014-10-27 23:23
自然界中還沒有發現“磁荷”（單獨的磁極）。不過狄拉克曾經預言可能存在磁單極子，科學家一直在尋找，但現在還沒發現。如果找到，不僅磁場的高斯定理以致整個電磁理論都將作重大修改，并會影響有關粒子基本構造，相互作用的“大統一理論”，宇宙演化等重大理論問題。
' Q2 B, D( B+ T; C8 o, J3 Y& b話說我剛學到磁場高斯定理這一章
作者: vernique    時間: 2014-10-27 23:34
或者你去搜一下磁單極，可能會有所幫助
作者: 天水藍    時間: 2014-10-28 10:52
這個事吧討論討論當個樂趣就行了， 暫時不會有結果吧。
2 z, Q8 a  _; Y8 y8 ?磁性材料里面 有些現象到現在也沒有定論，有些所謂的答案，只是邏輯分析出的，無法證實，也無法證偽。
作者: 天水藍    時間: 2014-10-28 11:25
我做這個行業的時候，我們公司有兩個這個領域的大神級人物。這些問題我們做培訓的時候都會遇到。二位大神都會無奈的解釋說：目前沒有定論，但是可以這樣理解，,,,,,,,,,,,, 等等。
作者: Industrial    時間: 2014-10-29 14:21
17樓通俗易懂。
作者: 淺墨vip    時間: 2014-10-29 14:41
我覺得是因為沒有人能讓斷面平整才導致斷開以后反而相斥。
作者: 坦克兵    時間: 2014-10-31 13:56
剛剛看到一個解釋：, P% U1 o+ r( i2 v. s$ Z; v6 ]
兩塊磁鐵，同級是相斥的，但在磁鐵表面十分光滑的情況下，我們用一個雙向橡皮碗，就可以把它們“粘接”起來，利用的也是壓強差。這個雙向橡皮碗，就是膠子。 這就造成了“當夸克間的距離越大時，強作用力就越強。這種特性可用橡皮帶的性質來比喻，即橡皮帶拉得越長，作用力就越強”這種現象。
# B5 M1 ~1 T3 G1 \- `  S
$ l( y2 Q: m' ?: L% d) M因為磁鐵被摔斷了，所以夸克間距變得很大，所以產生的磁力也就越強！
作者: 宛1990    時間: 2014-11-18 11:52
回答不清楚、磁鐵的形狀決定定段了之后的sn



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