磁力的产生与消失.doc

磁力的产生与消失

磁力的产生与消失

2009-12
磁力的产生与消失研究报告

研究人：陈紫晟
曾议萱

磁力的产生与消失

何为磁？ 1
何为磁场？ 1
何为磁力？ 2
何为磁矩？ 2
原子中的磁矩 2
为什么会拥有磁力？ 2
猜想 3
实验 3
实验一：通过摔打消磁 3
实验二：通过加热消磁 3
结论 4

磁力无处不在，我们的生活也离不开磁。从地球的地磁场，到小小的冰箱贴，无处不应用着磁。中国古代最早发现的永磁体 永磁体：指能够长期保持其磁性的磁体。永磁体是硬磁体，不易失磁，也不易被磁化。
，并用它制作了司南，罗盘。它改变了人的生活。
何为磁？
磁是物质间相互吸引或排斥的一种物理现象。常见的磁性物质是铁和磁石，以及某些钢铁类。虽然一般物质并不具有磁性，然而在磁场中的物质仍会受到轻微磁力的作用，但一般必须用特殊仪器才能测得。
何为磁场？
磁铁周围的碎铁屑
在物理学中，磁场是空间中的一种场，环绕在移动中的电荷以及磁偶极，例如出现在电流与磁铁周围，最明显的例子就是磁铁棒周围的碎铁屑。当这样的场存在时，对于其他物体会有磁力作用在它的上面。所有的物质或多或少对磁场都有反应，可能是与磁场产生斥力，或者是受到磁场的吸引。
何为磁力？
磁力是由于电荷运动所产生的基本力。麦克斯韦方程麦克斯韦方程：麦克斯韦的四个方程分别表达了：高斯定理、高斯磁场定律、安培定律、法拉第电磁感应定律。
组描述了这种力的来源及其行为定律。当电荷或带电物体在运动状态下将产生磁。例如“电磁感应”是电子在电路中移动时具有的现象；而“永久磁铁”是电子中的次原子固定的自旋运动所造成的现象。
何为磁矩？
在物理上，磁矩表示一磁性物质的磁力强度。此概念是由电偶极矩的概念类比过来的，而且在自然界当中还没有找到磁单极之下，磁矩成了磁力最主要的来源。
原子中的磁矩
一个旋转的带电物体能够产生磁场，一个原子所产生的磁场，即它的磁矩。电子的一个性质就是要符合泡利不相容原理，即不能有两个位于同样量子态的电子，所以当电子成对时，总是一个自旋朝上而另外一个自旋朝下。这样，它们产生的磁场相互抵消。对于某些带有偶数个电子的原子，总的磁偶极矩会被减少至零。
为什么会拥有磁力？
顺磁性材料中，在没有外部磁场的情况下，原子磁矩都是随机分布的；施加了外部磁场以后，所有原子都会统一朝向，产生磁场，我们就可称它拥有磁力。

我们进行了一个实验：用充/消磁机消磁
用具：充/消磁机、锯条（未被磁化）、一些未被磁化的小铁钉
步骤：
1、将充/消磁机插上电源，打开开关；
2、将锯条放入机内，手握另一端，选择充磁；
3、在机器运转时将锯条缓缓拉出；
4、用放进充/消磁机的锯条端吸小铁钉，发现锯条有了磁性。
5、将锯条放入机内，手握另一端，选择消磁；
6、在机器运转时将锯条缓缓拉出；
7、用放进充/消磁机的锯条端吸小铁钉，发现锯条有了磁性。
结论：通过外部磁场（外力）可改变顺磁性材料的磁力。

根据以上实验结论，我们进行猜想。
猜想
1. 通过摔打可消磁
2. 通过加热消磁
根据以上猜想我们进行了实验。
实验
实验一：通过摔打消磁
用具：
吸铁石一个、大铁钉一只、一些未被磁化的小铁钉
步骤：
1、用吸铁石在大铁钉上朝同一方向摩擦数次；
2、用大铁钉靠近小铁钉，发现铁钉被磁化；
3、用大铁钉用力向地上掷几次；
4、再用大铁钉靠近小铁钉，发现磁性消失
实验二：通过加热消磁
用具：
吸铁石一个、大铁钉一只、钳子、火柴、酒精灯、一些未被磁化的小铁钉
步骤：
1、用吸铁石在大铁钉上朝同一方向摩擦数次；
2、用大铁钉靠近小铁钉，发现铁钉被磁化；
3、用火柴点燃酒精灯；
4、用钳子夹住大铁钉，将它置于燃烧的酒精灯外焰处加热一会儿；
5、再把被加热的大铁钉靠近小铁钉，发现磁性消失。
结论
通过摔打和加热铁钉均可消磁。即通过外力可使顺磁性材料消磁。

4