王老师
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磁铁不一定只能吸附铁,他还可以吸附有关钴和镍这两种物质,磁铁的成分其实和一般金属是相同的,他会有磁力是因为原子排列较整齐,而不会导致指北极和指南极能量互相抵销,他的原理是因为磁铁会产生封闭的同心圆磁力线来间接影响其他物质『铁,钴,镍』
物质在磁场内是否表现出磁性,决定是否被磁铁吸引.而这种磁性是宏观的磁性,宏观的磁性是微观磁性的总合.微观磁性在这里就是指原子的磁性.
原子产生磁性的基础是单电子,也就是化学里说的孤对电子.铁有5个但电子,3价离子有5个单电子,所以磁性比较强,铜没有单电子,所以没磁性.
原子有了单电子,有了微观磁性,还不等于宏观上就一定有磁性.很多材料,相邻的微观磁矩,因为化学结构的原因,被强制反向布置,那么宏观上就永远没有磁性,这就是反铁磁材料.
为什么会有磁力?围绕原子核高速旋转的电子相当于形成了环行电流,根据左手定律产生了磁性,因为一般晶体中原子的方向是自由排列的,所以各自的磁场会抵消,在磁铁之类的物质中,磁力线的方向是整齐一致的,从而表现出磁性.
磁铁为什么能吸铁?因为在外界磁场的作用下,铁本身各微磁场会沿磁力线方向改变,从而产生和磁铁的外部的磁力线方向一致的磁场.金属被吸的过程,就是一个内部电子旋转方向被强制改变的过程.
磁铁为什么不能吸铜?应该是和不同金属的电子层排列有关,大概因为铜的外层电子很不稳定,无法在磁力线的作用下保持稳定的磁场方向,所以吸不起来.但似乎能量足够大的话,是可以吸起来.一个电磁铁如果做到功率足够大的话,似乎不止可以吸铁,很多金属都可以被吸起来.
