为什么世界上只有吸铁石而不是所有金属都能被磁石吸住
- 教育综合
- 2023-07-29 12:59:36
为什么只有吸铁石,没有吸铝石或吸铜石?你怎么看?
这其实和磁性的来源有关。
电与磁
电磁理论告诉我们,电与磁就像物质的一体两面,交变的电场产生磁场,交变的磁场产生电场,既然我们要了解磁场的来源,就可以从电这个角度考虑。
电流可以看作是电荷的移动,我们知道电可以产生磁场,但是对于天然磁石来说,其自身并不带电,却依然具有磁性,这就要深入到构成磁石的原子内部来分析了,我们知道原子由原子核和核外电子构成,电子是带有负电荷的亚原子粒子,永不停歇的围绕原子核运动,在这个模型中,带有负电荷的电子不断的运动,而电荷的运动不就是电流吗?因此电子围绕原子核运动会产生相应的轨道磁矩,电子在围绕原子核运动时也会做自旋运动,因此其自身也有自旋磁矩。
当然,这种模型不太准确,因为真实的电子是以一定的概率出现在原子核周围,电子具有量子特征,因此不管是电子的轨道磁矩还是自旋磁矩都是量子化的。
相似的道理,原子核是带有正电荷的粒子,现代科学认为,质子、中子以及它们构成的原子核都具有自旋现象,因此它们都有自旋磁矩,所以整个原子表现出的磁性是其内部基本粒子磁性的叠加结果,再推广一下,由原子构成的物质表现出的磁性也服从这个规律,所以,理论上任何物体都具有磁性,只是强弱不同罢了。为什么强弱不同呢?其实就是构成物质的粒子磁性叠加效应的表现。
再来说说为什么磁石不会吸附铜和铝
在生活中我们发现,如果把磁石吸附在铁上,那么铁也就具有了磁性,可以继续吸附其他铁块,这就表明铁被磁化了,而铜和铝却不可以。
磁化可以看做是物体磁中性被打破的过程,在外加磁场的作用下,物体内方向混乱的磁矩被定向,整体表现为顺磁性,顺磁性的原因可以认为是构成物体的粒子具有无法中和的粒子磁矩。除了顺磁性外,还有抗磁性,抗磁性可以结合楞次定律来理解,我们把楞次定律放到微观世界,电子运动产生的磁通与外加磁场的方向必然相反,起到阻碍作用,所以任何物体都具有抗磁性,当物体具有顺磁性时,其抗磁性效果就会被覆盖,而且由于磁化率的不同,即使有些物质表现为顺磁性,但是单纯凭借人类的感觉是很难判断吸附效果的。在本题中,铜表现为抗磁性,所以无法被磁石磁化并吸附,铝虽然表现为顺磁性,但是磁化率非常低,我们很难察觉。
结语
在本题中,铜表现为抗磁性,所以无法被磁石磁化并吸附,铝虽然表现为顺磁性,但是磁化率非常低,我们很难察觉。
磁铁为什么只能吸钢或铁,而不能吸其它金属
除了钢、铁之外磁铁还可以吸引镍、钴等金属。
磁铁的成分是铁、钴、镍等原子,其原子的内部结构比较特殊,本身就具有磁矩。磁铁能够产生磁场,具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。
原理:从原子结构看是因为铁原子的外层电子运动产生的电磁力使铁原子对外有磁性。铁未被磁化时,这些磁分子杂乱无章,使整块铁对外不显磁性。当有外界磁场(或被磁化)时,这些磁分子的磁极方向一致对外就显出了磁性,可以被磁铁吸引。
扩展资料
磁铁不是人发明的,是天然的磁铁矿。古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头,称其为“吸铁石”。
这种石头可以魔术般的吸起小块的铁片,而且在随意摆动后总是指向同一方向。早期的航海者把这种磁铁作为其最早的指南针在海上来辨别方向。
最早发现及使用磁铁的应该是中国人,也就是利用磁铁制作“指南针”,是中国四大发明之一。
经过千百年的发展,今天磁铁已成为我们生活中的强力材料。通过合成不同材料的合金可以达到与吸铁石相同的效果,而且还可以提高磁力。
在18世纪就出现了人造的磁铁,但制造更强磁性材料的过程却十分缓慢,直到20世纪20年代制造出铝镍钴(Alnico)。
随后,20世纪50年代制造出了铁氧体(Ferrite),70年代制造出稀土磁铁[Rare Earth magnet 包括钕铁硼(NdFeB)和钐钴(SmCo)]。至此,磁学科技得到了飞速发展,强磁材料也使得元件更加小型化。
参考资料来源:百度百科-磁铁
为何只有吸铁石,却没有吸铜石或者吸铝石?铜和铝为何不能被磁化?
磁铁是大家日常生活中比较常见的物品之一了,估计有很多朋友都有过这样的疑问,那就是为何只有能吸住铁的磁铁,而没有可以吸住金、银、铜、铝的磁金、磁银、磁铜和磁铝呢?要想解决这个疑问,我们需要对磁性产生的原理作一下简要的探讨。
因为铜和铝属非磁材料。所以不能形成磁铜和磁铝。只有铁能够磁化,在磁场的作用下,铁的内部分子结构重新排立组合成磁链。在强磁充磁器给铁和钢材料进行充磁。形成带磁性的磁铁和磁钢。
关于为什么铁可以带磁,而铜或者铝等金属没有带磁的说法的问题?今天我们一起来窥探其中的因果!关于磁的相关经典著作,我们首先就要追溯1873年的《论电和磁》这本书了,这个应该是在牛顿之后的非常重要的物理学经典!
这本书的复杂过程不再描述,馍馍只说一下这本书关于磁的结论,就是磁和电本质上是一样的!我们想一下初中关于电生磁和磁生电的物理课,是不是发现的确有很强的关联性呢?!小编默默说到这,其实就是想表达一个点,电和磁既然是相通的,那么磁一定跟电子是有联系的!因为电的形成就是跟负电子是关联的!
关于铁,铜和铝等金属的带磁问题,我们现在只需要聚焦他们的带电子情况,通常金属原子周边都有电子层,而满电子层结构中,各个电子的运动方向都是均等,这也就导致了电子产生的电流互相抵消,既然抵消了就不会产生磁性了!这个大家应该可以理解的!而铝和铜就是属于这样的情况!
而原子要想具有磁性,其外层电子层就只能是半满的情况!因为只有这样它的电子才不对称,才容易形成磁!这就是铁容易带磁的原因!
为什么世界上只有磁铁,而磁铜磁吕铝等不存在?
相信各位看官朋友小时候都玩过吸铁石,但是很奇怪只有吸铁的磁铁却没有磁铜或磁铝,这是因为其中的磁性物质问题,磁铁具有磁性物质,但是磁铜或磁铝却不包含磁性物质,所以并不具备磁性。
我们都知道古代的磁石都是与生自来的磁性物质,根据科学家们的推测也就是三氧化二铁成分,含有这种物质的对于钴镍会具有吸引力,也就是我们所知道的磁铁可以吸贴,而铜和铝本身就不存在磁性,所以呢也无法受到磁性的吸引,无法吸铁等,但是我们还要注意永久性磁性材料。
虽然磁铜磁吕铝并不存在,但是铜铝却是具有电性的,也就是我们初中所学过的发电的一种远离,利用电磁定律,当它们的线圈中有电流通过时就会有相应的感应磁场,就可以制作成导电线圈最后成功形成磁场,但是依旧还是不能吸铁,只是可以有发电的效果,所以说虽然磁铜磁吕铝并不存在,但是铜铝物质却是有自己的作用的,也就是作为发电的材料。
这里我们生活中所见到的电动机其实就是根据铜铝物质所制成的,但是这种磁场不是永久性的,需要依靠源源不断的电流才能保证它们其中的磁场的稳定,不然一旦电流小时它们内部的磁场也就消失了,就不具备磁性,所以说自然界中的铜铝不能吸铁就是这个原因,本身并不具备磁性的物质三氧化二铁,但是可以用来当做发电的材料,而磁铁的起名本事就是因为其中含有三氧化二铁这个物质而且化具有与生自来的磁性,所以从根本来说,世界上只有磁铁是有原因的,磁铜磁吕铝的不存在也是本身物质缺少成分而导致。
为什么铁能被磁铁吸引,而其他大部分金属却不能?
简单来说,磁力就是电磁力,这是物质的基本自然力。一般来说,物质在正常情况下是不会呈现磁性,但是铁的磁性特别强。
化学反应中不可再分的基本微粒被称作为原子,但是原子在物理状态中是可以分离的。对于一个原子来说,它的中心是由质子以及中子所组成的原子核,外围就是围绕着核心做运动的电子。行星是会在准确的轨道上围绕着恒星进行运动,这些电子不同于行星那样,它们的位置是随机变化的,我们只能够推测出电子出现在某个位置的概率,不能准确获知它的位置。
根据量子力学的理论,电子本身的旋转和电子在轨道上的随机性运动都会产生一样的后果——偶极子磁矩的诞生,磁场就在这个过程中形成了。与此同时,原子核的自身旋转也能够形成一个磁场,只不过它的磁性远远弱于电子磁矩所产生的磁性。又因为原子中的各个磁矩会进行叠加或者抵消,这一系列的运动会产生出一个总磁矩,也就是原子磁矩。
在磁铁作用下,铁元素的金属的原子磁矩排列会变得高度有顺序,在它们互相叠加后产生一个净磁矩,磁场应运而生,这些含有铁元素的金属就因此被磁化。所以,铁等金属与磁铁之间会有强大的电磁力联系作用,这就是我们说的磁力,表现为含铁元素等的金属会被磁铁吸引。然而其他金属的原子磁矩在磁铁的作用下往往没有任何变化,所以磁铁就无法吸引它们。
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