下載本文檔
版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
吸鐵石的成分吸鐵石學(xué)名磁鐵,磁鐵是磁體的一種。吸鐵石是用四氧化三鐵粉沫加填料和粘合劑壓制而成。有的吸鐵石磁性很強(qiáng),含F(xiàn)e3O4多,有的磁性很弱含F(xiàn)e3O4少。
在日常生活中,吸鐵石是非常常見(jiàn)的一種物品,很多人小時(shí)候都玩過(guò)吸鐵石。但是為什么我們只聽(tīng)說(shuō)過(guò)吸鐵石,卻從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)吸鋁石、吸銅石呢?磁鐵的磁性究竟是如何產(chǎn)生的呢?
其實(shí),人們口中的吸鐵石本身并不是一塊石頭,也不是純粹的鐵。在古代,人們制造指南針?biāo)褂玫奶烊淮盆F,大多是由鐵的氧化物三氧化二鐵以及許多其他雜質(zhì)組成的。其實(shí)吸鐵石除了鐵以外還能吸引鎳鈷等金屬,但是這兩種金屬在日常生活中實(shí)在是過(guò)于罕見(jiàn),很長(zhǎng)一段時(shí)間里人們只知道它能夠吸鐵,所以就直接將其命名為吸鐵石并沿用至今。當(dāng)時(shí)的人們并不清楚磁鐵為什么會(huì)產(chǎn)生磁力,甚至把磁力看成是一種神力,隨著科學(xué)的發(fā)展特別是電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn),人們終于發(fā)現(xiàn)了磁鐵磁力產(chǎn)生的奧秘。
根據(jù)安培定律,電流的附近會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),而且磁場(chǎng)的強(qiáng)度隨著電流的變化而變化,電流越大磁場(chǎng)的強(qiáng)度越大。在高中階段就有利用通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中磁場(chǎng)的方向還將遵循右手螺旋定理,隨著電流方向的改變而發(fā)生改變。在宏觀層面,電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),天然的吸鐵石沒(méi)有通電又沒(méi)有電流,怎么會(huì)產(chǎn)生磁力呢?
在了解磁鐵內(nèi)部的電流之前,我們首先要搞清楚為什么家庭輸電線中會(huì)有電流存在。由于輸電線兩端存在電壓差電勢(shì)差,有了電勢(shì)差就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電場(chǎng)力,在電場(chǎng)力的作用下電線當(dāng)中的帶電粒子發(fā)生定向移動(dòng)從而產(chǎn)生電流。所以說(shuō)電流的本質(zhì)其實(shí)就是電荷或者帶電粒子的定向移動(dòng),也就是說(shuō)只要存在帶電粒子的定向移動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生電流。
自然界中任何物質(zhì)的組成基礎(chǔ)都是分子以及更小的原子,原子又是由原子核和核外電子組成的,其中原子核中的質(zhì)子帶正電,核外電子帶負(fù)電。雖然沒(méi)有宏觀層面那樣有電場(chǎng)力作用,但是電子始終是圍繞著原子核作高速環(huán)繞運(yùn)動(dòng)的,在環(huán)繞的過(guò)程中電子本身還在不停的發(fā)生著自轉(zhuǎn),這種關(guān)系就有點(diǎn)像地球繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的同時(shí)也在不停地自轉(zhuǎn)。
電子作為一種帶電粒子,它在高速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生極其微小的磁場(chǎng),無(wú)數(shù)個(gè)這樣微小的磁場(chǎng)相互疊加就會(huì)讓物質(zhì)在宏觀層面表現(xiàn)出磁性。既然是這樣,好像所有物質(zhì)都是天然的磁體,但事實(shí)卻并不是這樣,這是為什么呢?
要解釋清楚這個(gè)問(wèn)題,就需要了解核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。
首先,在絕大多數(shù)物質(zhì)的組成原子當(dāng)中,電子都是成對(duì)存在的,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中這些電子都必須要遵循泡利不相容原理。通俗來(lái)講,就是處于同一軌道同一能量級(jí)的成對(duì)電子,他們之間的自旋方向始終是相反的。前面我們說(shuō)過(guò),磁場(chǎng)產(chǎn)生的方向隨著電流方向的改變而改變,所以這樣一對(duì)運(yùn)動(dòng)的電子產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向是相反的,會(huì)直接相互抵消掉。所以只有元素原子的最外層存在孤對(duì)電子,產(chǎn)生的磁場(chǎng)不會(huì)被抵消,才有可能會(huì)在宏觀層面表現(xiàn)出磁性。
為什么這么說(shuō)呢,因?yàn)榇判缘漠a(chǎn)生還與該物質(zhì)原子的排列有關(guān)系。如果排列的不規(guī)則,物質(zhì)內(nèi)部呈現(xiàn)出雜亂無(wú)章的狀態(tài),那么單一原子產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間就有可能會(huì)相互抵消,要想表現(xiàn)出磁性物質(zhì)內(nèi)部的原子就必須排列的整齊有序,讓單一原子形成的磁場(chǎng)之間相互疊加并且最終表現(xiàn)出外在的磁性。
總的來(lái)說(shuō),一種物質(zhì)要想有磁性,需要滿足兩個(gè)條件:一是原子的最外層存在孤對(duì)電子,二是組成物質(zhì)的原子之間排列整齊。然而同時(shí)滿足這兩個(gè)要求的物質(zhì),在自然界中也僅有鐵鈷鎳等少量金屬而已。
研究發(fā)現(xiàn),鐵原子有26個(gè)核外電子,其中最外層有一個(gè)孤對(duì)電子,鈷和鎳元素的原子的最外層同樣也存在孤對(duì)電子。但由于這幾種物質(zhì)內(nèi)部的微小磁性區(qū)域——磁疇的排布是沒(méi)有規(guī)則的,這些小區(qū)域產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間相互抵消,所以這些金屬平時(shí)并沒(méi)有表現(xiàn)出像磁鐵一樣的磁力。但在外加磁場(chǎng)力的作用下,這些磁疇的磁場(chǎng)方向一致化,也就是被磁化了,被磁化以后的物質(zhì)就會(huì)對(duì)外表現(xiàn)出磁性。
我們可以通過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證:用一塊磁鐵吸引一個(gè)硬幣,這枚硬幣就會(huì)被磁化,別的普通硬幣靠近這枚硬幣就會(huì)被吸引,說(shuō)明被磁化以后的硬幣表現(xiàn)出了外在的磁性。
銅元素有29個(gè)核外電子,所有電子軌道上的電子都是成雙成對(duì)出現(xiàn)的,所以即便是在外加磁場(chǎng)的情況下銅也很難被磁化,也就不會(huì)被吸引。銅的這種性質(zhì)被稱為抗磁性,在許多高科技領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
鋁元素則非常特殊,這種元素的原子核外有13個(gè)電子,最外層是有孤對(duì)電子存在的。在外加磁場(chǎng)的情況下鋁元素的原子會(huì)按照磁感線的方向重新排列,能夠表現(xiàn)出一定的弱磁性,但是還達(dá)不到被吸引的地步。了解完這些,我們?cè)賮?lái)簡(jiǎn)單了解一下磁鐵的種類(lèi)以及如何才能讓磁鐵失去磁性。
磁鐵分為兩種,一種是具有永久磁鐵,另一種是非永久磁鐵。從名字上就能看出來(lái),永久磁鐵的磁性能夠保持較長(zhǎng)一段時(shí)間,非永久磁鐵過(guò)一段時(shí)間就會(huì)發(fā)生消磁。天然磁鐵都是永久磁鐵,人造磁鐵中只有部分銣磁鐵是永久磁鐵。
日常生活中,磁鐵一不小心可能出現(xiàn)消磁現(xiàn)象,這種現(xiàn)象的本質(zhì)其實(shí)是在外界作用下磁鐵內(nèi)部整齊的磁疇位置發(fā)生改變,磁疇產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向不再統(tǒng)一,外在也就不再表現(xiàn)出磁性,高溫或者是猛烈碰撞都很容易讓磁鐵出現(xiàn)這種情況。
軍艦為了預(yù)防磁性水雷,在下水之前也會(huì)對(duì)船體進(jìn)行消磁處理。由于并不能用一般的高溫或者是撞擊來(lái)給軍艦
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 生物能源行業(yè)消費(fèi)者群體特征分析
- 可穿戴康復(fù)設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)需求分析及未來(lái)三年行業(yè)預(yù)測(cè)報(bào)告
- 抄作業(yè)檢討書(shū)
- 2024-2025學(xué)年四川省綿陽(yáng)市綿陽(yáng)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校九年級(jí)數(shù)學(xué)第一學(xué)期開(kāi)學(xué)經(jīng)典試題【含答案】
- 2021-2022學(xué)年浙江省樂(lè)清市樂(lè)成公立寄宿學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析
- 2021-2022學(xué)年物理高一下期末復(fù)習(xí)檢測(cè)模擬試題含解析
- 2024年空氣過(guò)濾器項(xiàng)目合作計(jì)劃書(shū)
- 2021-2022學(xué)年部編版道德與法治小學(xué)四年級(jí)上冊(cè)全套單元測(cè)試題附答案(共6套)
- 《英語(yǔ)視聽(tīng)說(shuō)教程(三)》課程教學(xué)大綱
- 5.1平行與垂直(拔尖練習(xí))2024-2025學(xué)年人教版數(shù)學(xué)四年級(jí)上冊(cè)
- 軟件系統(tǒng)維護(hù)服務(wù)合同范本2024年
- 2024短劇出海白皮書(shū)
- 2024秋八年級(jí)道德與法治上冊(cè) 第三單元 勇?lián)鐣?huì)責(zé)任 第七課 積極奉獻(xiàn)社會(huì) 第1框 關(guān)愛(ài)他人教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版
- 提供個(gè)性化教育輔助服務(wù)行業(yè)深度分析與戰(zhàn)略規(guī)劃研究報(bào)告
- 碳排放管理員 (碳排放核查員) 理論知識(shí)考核要素細(xì)目表四級(jí)
- 1.1.3研究生物學(xué)需要特定的器具課件-2024-2025學(xué)年濟(jì)南版生物七年級(jí)上冊(cè)
- 愛(ài)國(guó)主義教育法答題題庫(kù)
- 寶蓋與禿寶蓋蘇教版小學(xué)語(yǔ)文書(shū)法教案的講解
- 城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村課件-2024-2025學(xué)年七年級(jí)地理上學(xué)期(2024)人教版
- 上臂完全植入式靜脈給藥裝置臨床應(yīng)用專家共識(shí)1
- 2024年廣東省中考?xì)v史真題(含解析)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論