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機械社區(qū)

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
. u3 h) B2 l0 B; L! l9 u2 v% T0 n& Q3 y7 X$ k  u6 x
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(fā)現(xiàn)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(xiàn)在的困惑,。
. Y' m2 E2 D0 k4 D) X
6 X4 }+ V9 c+ z2 W& T0 G/ \我想有很多社友都有過這樣的經(jīng)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,。
% e; @( C" f" R2 Q: F# m+ D4 i6 Z
曾設想是不是因為磁鐵斷裂的過程中,，磁極發(fā)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(qū)里的大神云集，或許可以將我這心中多年的疑團解開,。
8 w& K( c8 |3 m& N0 g/ z2 X3 n$ l@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
; r' n9 [! }7 i6 V
+ W2 K+ M; q# b4 H; ?- M8 t3 |* O社區(qū)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(fā)表于 2014-10-26 17:54 7 d6 i! }2 F' `8 }- ?, T
想想磁感應線是閉合曲線,，是不是不困惑了,？

2 \/ c7 P1 e- |) ]( h: I還是不明白，大俠可否詳細闡述,？; y6 G2 m$ p) ?7 U# @0 F' J( s! \
作者: 翔夢隨風    時間: 2014-10-26 19:34
http://tieba.baidu.com/p/21909624656 O/ q/ T2 f: A3 N- l9 J
4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(jié)構，磁鐵中每個單晶體是磁鐵最小單位,�,？紤]以下結(jié)構的磁鐵([SN]或[NS]代表不同指向的最小磁鐵磁性單位)： " @8 b$ e/ V* \" ?6 P
[NS][SN][NS][SN][NS] 5 Z6 z0 r- D7 h/ k7 |
[SN][NS][SN][NS][SN]
6 y* S, X- k7 K' l% R7 j' ^[NS][SN][NS][SN][NS] # ~( m7 h  k; ^7 x# T! ]& w0 w
整體對外看是左N右S，斷成兩部分后：
7 S( r; i4 h* n[NS][SN][NS]←→[SN][NS]
. d- G% n' T( v6 e& R[SN][NS]←→[SN][NS][SN]
% v" Y. ?2 G- A( c; Q- k( ^0 J; ^[NS][SN]←→[NS][SN][NS] : R8 Z  W& v* k
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(yōu),。 / J' r  ?9 l6 f
' g$ Y! l, Y. f1 m2 k
如果由軟磁性物質(zhì)磁化得到“磁鐵”其結(jié)構： ' @9 {: O- P' O! C% z+ d) r
[NS][NS][NS][NS][NS] % g5 Z$ |7 ~+ p2 q
[NS][NS][NS][NS][NS]
! P/ c' J7 L# V5 [, d: W- F4 J! i" J0 Z[NS][NS][NS][NS][NS] 0 A2 P8 t% |) T$ R+ E9 i. ]& j
斷裂后：
$ Y6 _$ M" p  k/ ^[NS][NS][NS]←→[NS][NS] ; V. C/ k! B( |; y
[NS][NS]←→[NS][NS][NS]
) j2 m( n, E& t0 {* M' H( J: b[NS][NS]←→[NS][NS][NS]
5 C& }9 m. M8 ~* \# Y2 B: o& X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,。
& \7 V4 S! y, R" n, Z& W% J" l* r: |) J2 X# C8 u
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(chǎn)工藝（粉末燒結(jié)）造成的。
作者: toafy    時間: 2014-10-26 19:53
引用一下7樓的鏈接內(nèi)容：5 j( W$ t" h; v

; Q: @6 n$ {  ~3 }* e8 u# ]6 U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。; z- ~' c" K! Q8 B
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?yōu)楸慌懦獬鋈�,。也就是外�?cè)的極性不會改變。5 b) q+ B  V/ @; F8 N1 V
異性而不吸引的原因是,，磁鐵的斷面非常不規(guī)整,。一側(cè)某個地方凸出出來，另一側(cè)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。
+ }6 \! x" L( n有一個實驗辦法：標記好各個面,，然后把不規(guī)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,。
/ p) V1 a, G) E; g" w/ F( j5 Q1 x. E* d; D0 G- ^& d1 ~4 v
該解釋同8樓有相似之處，按此推斷：
5 @/ J$ R/ a! z* {$ ~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(xiàn)兩端極性相同呢,？
7 U3 _8 w/ c8 E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(yè)    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,。
0 L5 ^4 j) k' ?8 |3 |7 Q7 z6 G3 Q- s

! ^) A5 b( i8 t" _http://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(zhì)，它們的磁感線分布類似于點電荷的電場線分布,。
7 k# @. Y3 j$ C- W1 `在經(jīng)典電磁理論中,，磁場是由電流和變化的電場產(chǎn)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(wǎng)絡上經(jīng)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(jié)果表明，條形磁鐵摔斷后斷裂面處的磁性相反（即出現(xiàn)異名磁極）,，兩斷裂面處是相互吸引的,，很容易連在一起,；而環(huán)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(zhuǎn)過來,，斷裂面處似乎是同名磁極。1 f5 q+ g& s) ^& b

3 b- G* z0 I: ]/ U% U# q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(guī)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(xiàn)異名磁極,，其余兩端的磁性不變。4 _5 R% R* H4 G% B7 t4 i% S

3 I( h- b2 W1 A1 I環(huán)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(huán)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(xiàn)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(chǎn)生斷裂面處是同名磁極的錯覺,。一旦將其中一塊上下反轉(zhuǎn)過來,，就能牢牢地吸引在一起。
+ a9 g7 W5 |) a+ e
" t; E- H: O. w對此,，有人可能會產(chǎn)生疑問,，當環(huán)形或餅形磁鐵摔斷為很短的一節(jié)時不就變成條形磁鐵了嗎？的確,，尤其是環(huán)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(xiàn)矛盾了嗎,？其實，這是因為環(huán)形或餅形磁鐵內(nèi)“小磁針”的排列與條形磁鐵內(nèi)“小磁針”的排列都是順著原來磁極的方向,，即使將環(huán)形或餅形磁鐵摔斷（當然不可震動過烈,，以防引起磁鐵內(nèi)部結(jié)構的變化,。有人宣稱他做實驗發(fā)現(xiàn)，條形磁鐵被摔斷后斷裂面處出現(xiàn)了同名磁極,，即所謂的異�,，F(xiàn)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(xiàn)象）,，其排列方向也不會發(fā)生改變,。0 W4 f4 D* s) M& `' r6 H
  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 , z7 D" N0 u7 E& z0 P0 w( e+ j

8 H/ P# z5 I$ h5 y; L- w! A這本書應該能解決的疑惑。大俠不妨看看
- ^7 V& m5 D; ~3 o7 x<鐵磁性理論導論>  y  k" l% q, ]; r
5 L4 v/ G0 y+ K
; O6 t) i" z& Y( [4 ~0 ^2 v( |
作者: wuxicili    時間: 2014-10-27 14:29
本帖最后由 wuxicili 于 2014-10-27 14:44 編輯
: e  P! N# S5 C9 Z" K; _+ C$ d6 E7 G" Y
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(jié)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(tài)應該是能夠自然吸引的,。從事磁鐵行業(yè)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(tài)正好符合異性相吸的道理，但這種狀態(tài)大多數(shù)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(xiàn)。如果把樓主圖中的磁化方向旋轉(zhuǎn)90°（磁鐵的磁化方向跟磁鐵的長度垂直）,，結(jié)果會怎樣呢,？這時才會出現(xiàn)排斥現(xiàn)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(zhuǎn)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(fā)表于 2014-10-27 14:29 + o! a0 M0 c! Q4 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(jié)果是能在斷裂處原位址自然相吸的 ...
7 ?, T5 e+ A/ r' R7 ?
依據(jù)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(zhuǎn)90度后可以5 J: p2 i+ T% Z4 `
作者: wuxicili    時間: 2014-10-27 15:14
1 \/ x( \0 w7 _! U
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(xiàn)的還是同極性,，所以是排斥的,，但有一塊翻轉(zhuǎn)后就不同了，如果翻轉(zhuǎn)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(yè)    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(yè) 發(fā)表于 2014-10-27 20:11 % y; b' a. M2 Z/ v
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,？

% {) j) g( j) S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(fā)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(fā)生改變,，斷裂處的磁性變?nèi)�,。另有一點，記得書上說過,，有些磁體經(jīng)過強烈震動或高溫加熱后,，內(nèi)部磁單元將會重組,，變的雜亂無章，宏觀上不顯示有磁性,。# e& W; |+ p9 \' V7 R7 S" f3 }
作者: vernique    時間: 2014-10-27 23:23
自然界中還沒有發(fā)現(xiàn)“磁荷”（單獨的磁極）,。不過狄拉克曾經(jīng)預言可能存在磁單極子，科學家一直在尋找,，但現(xiàn)在還沒發(fā)現(xiàn),。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(tǒng)一理論”，宇宙演化等重大理論問題,。
" G1 p' t9 T8 v5 i/ z' V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(jié)果吧,。/ S/ b$ r: P& k/ a
磁性材料里面 有些現(xiàn)象到現(xiàn)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(yè)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：
/ v  I0 M3 |9 _" K1 y3 [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(zhì)來比喻,，即橡皮帶拉得越長,，作用力就越強”這種現(xiàn)象。1 m% S7 \7 N6 q# v6 c

2 g) r7 G$ f8 w因為磁鐵被摔斷了,，所以夸克間距變得很大,，所以產(chǎn)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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