磁性物理是什麼

㈠ 物理作業 磁體、磁性、磁極、磁化的意思和之間的邏輯關系

磁性——物體具有吸引鐵鈷鎳金屬的性質，叫~
磁體——具有磁性的物體，叫磁體
磁極——磁體上磁性最強的部分 —— 一個磁體只有兩個磁極——N（北極）和S（南極）
磁化——鐵磁性物體（鐵鈷鎳等金屬）由無磁性到有磁性的現象
鐵磁性物體分為兩種

——軟磁性物體：磁化時有磁性，不磁化時，磁性消失
——硬磁性物體：被磁化後，磁性可長期或永久存在

㈡ 磁性物理學的簡介

安培的分子電流觀點最初只是一種假設，但近代原子物理的發展表明，物質的磁性來源於分子內部的電流這一觀點是正確的。按近代理論，原子或分子內部的每個電子繞原子核作軌道運動，等效於一個電流環，具有一定的磁矩；電子和原子核的自旋運動也相當於一個電流環，也具有一定的磁矩。這些磁矩能激發磁場，在外磁場中也要受到磁力矩的作用。無外磁場時各磁矩的取向由於熱運動而作無規分布，其磁效應互相抵消，宏觀上不顯示磁性；有外磁場作用時，各磁矩趨向於一致的排列，單位宏觀體積中的總磁矩不等於零，宏觀上顯示磁性，此現象稱為物質的磁化。

㈢ 磁鐵的物理原理是什麼

磁鐵有很強的順磁性，順磁性就是在鐵原子里有三個非成對的電子，因此很容易被磁化。
這些非成對電子圍繞著原子高速旋轉，相當於微小的環狀電流，形成磁場。在外界磁場的極化下，這些原子進行重新排列，每個小的環狀電流和磁場的方向一致。因此會加強磁場作用。

㈣ 磁力是什麼關於磁場和磁力的事實

磁鐵，或由移動的電荷產生的磁場，可以吸引或排斥其他磁鐵，並改變其他帶電粒子的運動。

磁力是移動的電荷所產生的一種自然力。有時這些運動是微觀的，在一種叫做磁鐵的材料內部。磁鐵，或由移動的電荷產生的磁場，可以吸引或排斥其他磁鐵，並改變其他帶電粒子的運動。

根據喬治亞州立大學的超物理網站，磁場對粒子產生一種被稱為洛倫茲力的力。在磁場中作用於帶電粒子的力取決於電荷的大小，粒子的速度，以及磁場的強度。洛倫茲力有一個特殊的性質，它使粒子以與原始運動成直角的方式運動。

有些材料，如鐵，被稱為永磁體，這意味著它們可以維持一個永久磁場。這些是日常生活中最常見的磁鐵形式。其他材料，如鐵、鈷和鎳，可以通過將它們置於一個更大、更強的磁場中來獲得一個臨時磁場，但最終這些材料會失去它們的磁性。

根據超物理學 ，磁場是由電荷的運動產生的 。電子都具有角動量的基本量子力學性質，稱為「自旋」。在原子內部，大多數電子傾向於形成一對電子，其中一個自旋向上，另一個自旋向下，換句話說，它們的角動量指向相反的方向。在這種情況下，這些自旋產生的磁場指向相反的方向，所以它們相互抵消。然而，有些原子包含一個或多個未配對電子，這些未配對電子形成一個微小的磁場。據無損檢測(NDT)資源中心稱，它們自旋的方向決定了磁場的方向。當絕大多數未配對電子與它們的自旋方向一致時，它們結合在一起就會產生一個強大到足以在宏觀尺度上觀察到的磁場。

磁場源是偶極的，這意味著它們有一個北極和一個南極。聖何塞州立大學的約瑟夫·貝克爾(Joseph Becker)表示，相反的兩極(N和S)相互吸引，相似的兩極(N和N，或S和S)相互排斥。當磁場的方向從北極向外傳播並通過南極進入時，就會形成一個環形或甜甜圈狀的磁場。

地球本身就是一塊巨大的磁鐵。美國國家航空航天局表示，這顆行星的磁場來自於熔化的金屬內核中的循環電流。指南針之所以指向北方，是因為指南針上的小磁針是懸浮在空中的，這樣指南針就可以在外殼內自由旋轉，使自己與地球磁場保持一致。矛盾的是，我們所說的磁北極實際上是一個南磁極，因為它吸引指南針的北磁極。

如果未配對的電子在沒有外部磁場或電流的作用下繼續排列，就會產生一個永磁體。永磁體是鐵磁性的產物。前綴「ferro」指的是鐵，因為永磁性最初是在一種被稱為磁鐵礦的天然鐵礦石中發現的，即Fe3O4。人們可以在地球表面或地表附近發現散落的磁鐵礦碎片，偶爾會有一塊被磁化。這些天然形成的磁體被稱為磁石。雖然科學家們不知道磁石是如何形成的，但亞利桑那大學表示，「大多數科學家認為磁石是被閃電擊中的磁鐵礦。」

人們很快就發現，他們可以用磁石敲擊鐵針，使磁針中的大部分未配對電子朝一個方向排列。根據美國國家航空航天局的說法，公元1000年左右，中國人發現漂浮在一碗水中的一塊磁鐵總是朝南北方向排列。此後，磁羅盤成為導航的巨大輔助工具，特別是在白天和夜晚，當星星被雲層遮住的時候。

除鐵以外，其他金屬也具有鐵磁性。這些金屬包括鎳、鈷和一些用於製造超強永磁體的稀土金屬，如釤或釹。

磁性有許多其他形式，但除鐵磁性外，它們通常太弱，只能用靈敏的實驗室儀器或在極低的溫度下才能觀察到。安東·布魯納姆在1778年使用永磁體尋找含鐵材料時，首次發現了抗磁性。Gerald Küstler是一位發表了大量論文的德國獨立研究人員和發明家，他在羅馬尼亞技術科學雜志上發表了一篇題為「抗磁懸浮- 歷史 里程碑」的論文。根據他的說法，Brugnams觀察到，「在這項研究中，只有深色和幾乎紫羅蘭色的鉍顯示出一種特殊的現象;因為當我把它的一片放在浮在水面上的一張圓紙上時，它就被磁鐵的兩極排斥了。」

據《超物理》雜志稱，反磁性是由原子內電子的軌道運動產生的微小電流環引起的，這些電流環會產生微弱的磁場。當外加磁場作用於材料時，這些電流環傾向於以一種與外加磁場相反的方式排列。這使得所有的材料都被永磁體排斥;然而，產生的力通常太弱而不能被察覺。然而，也有一些明顯的例外。

熱解碳是一種類似於石墨的物質，它的抗磁性甚至比鉍還要強，盡管它的抗磁性只有一個軸，而且它實際上可以懸浮在一個超強的稀土磁鐵上。某些超導材料在臨界溫度(即它們成為超導的溫度)以下表現出更強的抗磁性，因此稀土磁鐵可以懸浮在它們上面。(從理論上講，由於它們之間的相互排斥，一個可以懸浮在另一個之上。)

順磁性是指材料在磁場中暫時具有磁性，而在去除外部磁場後又恢復到非磁性狀態。當施加磁場時，一些未配對的電子自旋會與磁場對齊，並壓倒反磁性產生的相反力。然而，密蘇利南方州立大學的物理學教授丹尼爾·馬什說，這種效應只有在非常低的溫度下才會顯著。

其他更復雜的形式包括反鐵磁性，即原子或分子的磁場排列在一起;自旋玻璃的行為，包括鐵磁和反鐵磁相互作用。此外，根據加州大學戴維斯分校的說法，鐵磁性可以被認為是鐵磁性和反鐵磁性的結合，因為它們之間有許多相似之處，但它仍然有自己的獨特性。

當導線在磁場中移動時，磁場在導線中感應出電流。相反地，磁場是由運動中的電荷產生的，比如當導線有電流時。所以你家裡所有的電線都會產生微小的磁場。電和磁之間的這種關系可以用法拉第感應定律來描述，法拉第感應定律是電磁鐵、電動機和發電機的基礎。電荷沿直線移動，比如穿過直線導線，就會產生繞導線旋轉的磁場。當金屬絲形成一個環時，磁場就變成了一個甜甜圈的形狀，也就是環面。

直流電還能在一個方向上產生一個恆定的磁場，這個磁場可以隨電流開關。這個磁場可以使一個可移動的鐵杠桿偏轉，從而發出可聽見的咔噠聲。這是19世紀30年代由塞繆爾·f·b·莫爾斯發明的電報的基礎，根據國會圖書館的說法，電報允許使用基於長脈沖和短脈沖的二進制代碼通過電線進行長途通信。熟練的操作人員通過使用彈簧負載的瞬間觸點開關(或按鍵)快速打開和關閉電流來發送脈沖。然後，接收端另一個操作員將聽到的咔噠聲翻譯成字母和單詞。

繞著磁鐵的線圈也可以以不同的頻率和幅度移動，從而在線圈中產生電流。這是許多設備的基礎，最顯著的是麥克風。聲音使膜片隨著不同的壓力波進進出出。如果膜片連接到圍繞磁芯的可動線圈上，它將產生一種類似於入射聲波的變化電流。然後，電信號可以按需要放大、記錄或傳輸。微型的超強稀土磁鐵被用來製造手機的微型麥克風，Marsh告訴Live Science。

當這個被調制的電信號被應用到線圈上時，它會產生一個振盪的磁場，導致線圈在磁芯上以同樣的模式移動。然後，線圈被連接到一個可移動的揚聲器錐體上，這樣它就可以在空氣中再現可聽到的聲波。

電磁體的應用幾乎數不勝數。法拉第感應定律構成了我們現代 社會 許多方面的基礎，不僅包括電動機和發電機，還包括各種大小的電磁鐵。同樣的原理也被用於調整計算機硬碟驅動器上的微小磁粒子以存儲二進制數據，而且每天都有新的應用程序在開發。