磁鐵為什麼會有磁性

1樓：凌浩畢暄妍

磁鐵會有磁性的原理：

磁鐵吸鐵由磁鐵的特性決定的

如果按原子電流解釋就是電流產生的磁場磁化別的物體磁化物體產生電場

電場互相作用產生力的作用

。物質大都是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子又是由原子核和電子組成的。在原子內部，電子不停地自轉，並繞原子核旋轉。

電子的這兩種運動都會產生磁性。但是在大多數物質中，電子運動的方向各不相同、雜亂無章，磁效應相互抵消。因此，大多數物質在正常情況下，並不呈現磁性。

鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁類物質有所不同，它內部的電子自旋可以在小範圍內自發地排列起來，形成乙個自發磁化區，這種自發磁化區就叫磁疇。鐵磁類物質磁化後，內部的磁疇整整齊齊、方向一致地排列起來，使磁性加強，就構成磁鐵了。磁鐵的吸鐵過程就是對鐵塊的磁化過程，磁化了的鐵塊和磁鐵不同極性間產生吸引力，鐵塊就牢牢地與磁鐵「粘」在一起了。

我們就說磁鐵有磁性了。

2樓：進恬系建明

磁鐵大體有兩種，

軟磁鐵跟

永久磁鐵

，磁鐵只因為對外顯磁性，是因為磁鐵內部電子有序排列，正負電子有序排列，所以對外顯示磁性！

3樓：朋璣崇綺煙

磁性是物質的基本屬性之一，所有的物質都是磁介質。

分為三種：

1。順磁性物質，這種物質在磁場作用下產生與外磁場相同的附加磁場，大部分物質都屬於此類，

2。抗磁性物質，這種物質在磁場作用下產生與外磁場相反的附加磁場，象銅和惰性氣體等。

3，鐵磁性物質，這種物質在磁場作用下產生與外磁場相同的強烈的附加磁場，例如，鐵鈷鎳等。

根據安培最先提出的假說，在順磁質的分子中存在著永久的具有一定磁矩的分子電流．在沒有外磁場時，由於分子的熱運動，這些分子電流的取向是不規則的，因此它們所產生的磁場平均起來等於零，對外不顯示磁性．當有外磁場存在時，這些分子電流受到外場的取向作用，它們的磁矩格轉向外磁場的方向，產生沿外磁場方向的附加磁場．這就是順磁質磁化的原因．

組成反磁質的分子，在沒有外磁場時，分子內的結構使得它們的分子電流等於零．當外磁場被引入時，正象閉合圓導線中引入磁場時要產生感應電流一樣，在這些反磁質的分子中也特產生感應電流．因為分子中沒有電阻，與在超導體中一樣，電流一經產生將永遠環流不息，直到外磁場撤老時引起反向感應電流與它抵消為止．

在外磁場的作用下，所有磁介質都要產生感應的分子電流，即反磁性是一切物質所共有的，但是在順磁質的分子中，分子電流的磁矩要比感應電流的隘矩大得多，因此物質的反磁性被掩蓋了，只出現順磁性．

而鐵磁性的成因問題，有過乙個磁疇假說:

很多物質的單個原子的磁矩是在乙個數量級上的，所以並不是原子的磁矩受到磁場的影響而造成了鐵磁體與其他磁介質的差別。而是因為鐵磁體的原子更容易在外磁場作用下排列起來。

為什麼鐵磁體中原子磁矩這樣容易排列起來呢？這是因為在鐵磁體中存在著由於原子間強烈的互動作用(稱為交換力)而產生的分子場．分子場的作用和磁場一樣，使得原子的滋矩發生取向排列，分子場的大小，較普通的磁場強得多，例如，鐵在室溫下，就有95％以上的原於磁矩由於分子場的作用而取向排列了起來．但是鐵磁體在未經磁化前並不表現出磁性，這是因為每一鐵磁體實際上分成許多小區域，我們稱這樣的小區域為磁疇．分子場使每一磁疇中各個原於的磁矩排列在同一方向，但各個磁疇的磁矩方向彼此不同，因此在沒有外磁場時，雖然各個磁疇內原於磁短已經差不多全部排列起來了，鐵隘體的總磁短仍為零，整個鐵磁體不呈現出磁性．加上外磁場後，各個磁躊的磁矩方向轉向外磁場的方向，鐵磁體的總磁矩便不為零．鑑於各個滋疇中的原於磁矩在沒有外磁場時就已取向了，所以鐵滋體在不大的外磁場中也表現出強磁性來。

當溫度高過乙個值後（居里點），磁疇瓦解，失去鐵磁體性質，與普通順磁性物質相同。

磁鐵的周圍存在著磁場。在磁場中，有些原來沒有磁性的物質能變成有磁性的物質，這叫磁化。如鐵在磁場中能被磁化成乙個「新磁鐵」。

磁鐵是有極性的，而且同性磁極相斥，異性磁極相吸。由於鐵被磁化時，「新磁鐵」的n極與原來磁鐵的s極相對，所以磁鐵能吸鐵。

磁鐵為什麼會有磁性

4樓：匿名使用者

磁鐵會有磁性的原理：

磁鐵吸鐵由磁鐵的特性決定的如果按原子電流解釋就是電流產生的磁場磁化別的物體磁化物體產生電場電場互相作用產生力的作用。

物質大都是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子又是由原子核和電子組成的。在原子內部，電子不停地自轉，並繞原子核旋轉。電子的這兩種運動都會產生磁性。

但是在大多數物質中，電子運動的方向各不相同、雜亂無章，磁效應相互抵消。因此，大多數物質在正常情況下，並不呈現磁性。

我們就說磁鐵有磁性了。

5樓：執銳

一、物質磁性的起源

如果磁是電磁以太渦旋，乙個磁鐵，沒看到任何電磁以太的渦旋，為什麼會有磁性？我們的回答是：物質的磁性起源於原子中電子的運動，電子的運動會產生乙個電磁以太的渦旋。

早在1820年，丹麥科學家奧斯特就發現了電流的磁效應，第一次揭示了磁與電存在著聯絡，從而把電學和磁學聯絡起來。

為了解釋永磁和磁化現象，安培提出了分子電流假說。安培認為，任何物質的分子中都存在著環形電流，稱為分子電流，而分子電流相當乙個基元磁體。當物質在巨集觀上不存在磁性時，這些分子電流做的取向是無規則的，它們對外界所產生的磁效應互相抵消，故使整個物體不顯磁性。

在外磁場作用下，等效於基元磁體的各個分子電流將傾向於沿外磁場方向取向，而使物體顯示磁性。

磁現象和電現象有本質的聯絡。物質的磁性和電子的運動結構有著密切的關係。烏倫貝克與哥德斯密特最先提出的電子自旋概念，是把電子看成乙個帶電的小球，他們認為，與地球繞太陽的運動相似，電子一方面繞原子核運轉，相應有軌道角動量和軌道磁矩，另一方面又繞本身軸線自轉，具有自旋角動量和相應的自旋磁矩。

施特恩-蓋拉赫從銀原子射線實驗中所測得的磁矩正是這自旋磁矩。（現在人們認為把電子自旋看成是小球繞本身軸線的轉動是不正確的。）

電子繞原子核作圓軌道運轉和繞本身的自旋運動都會產生電磁以太的渦旋而形成磁性，人們常用磁矩來描述磁性。因此電子具有磁矩，電子磁矩由電子的軌道磁矩和自旋磁矩組成。在晶體中，電子的軌道磁矩受晶格的作用，其方向是變化的，不能形成乙個聯合磁矩，對外沒有磁性作用。

因此，物質的磁性不是由電子的軌道磁矩引起，而是主要由自旋磁矩引起。每個電子自旋磁矩的近似值等於乙個波爾磁子。是原子磁矩的單位，。

因為原子核比電子重2000倍左右，其運動速度僅為電子速度的幾千分之一，故原子核的磁矩僅為電子的千分之幾，可以忽略不計。

孤立原子的磁矩決定於原子的結構。原子中如果有未被填滿的電子殼層，其電子的自旋磁矩未被抵消，原子就具有「永久磁矩」。例如，鐵原子的原子序數為26，共有26個電子，在5個軌道中除了有一條軌道必須填入2個電子（自旋反平行）外，其餘4個軌道均只有乙個電子，且這些電子的自旋方向平行，由此總的電子自旋磁矩為4 。

二、物質磁性的分類

1、抗磁性

當磁化強度m為負時，固體表現為抗磁性。bi、cu、ag、au等金屬具有這種性質。在外磁場中，這類磁化了的介質內部的磁感應強度小於真空中的磁感應強度m。

抗磁性物質的原子（離子）的磁矩應為零，即不存在永久磁矩。當抗磁性物質放入外磁場中，外磁場使電子軌道改變，感生乙個與外磁場方向相反的磁矩，表現為抗磁性。所以抗磁性**於原子中電子軌道狀態的變化。

抗磁性物質的抗磁性一般很微弱，磁化率h一般約為-10-5，為負值。

2、順磁性

順磁性物質的主要特徵是，不論外加磁場是否存在，原子內部存在永久磁矩。但在無外加磁場時，由於順磁物質的原子做無規則的熱振動，巨集**來，沒有磁性；在外加磁場作用下，每個原子磁矩比較規則地取向，物質顯示極弱的磁性。磁化強度與外磁場方向一致，

為正，而且嚴格地與外磁場h成正比。

順磁性物質的磁性除了與h有關外，還依賴於溫度。其磁化率h與絕對溫度t成反比。

式中,c稱為居里常數，取決於順磁物質的磁化強度和磁矩大小。

順磁性物質的磁化率一般也很小，室溫下h約為10-5。一般含有奇數個電子的原子或分子，電子未填滿殼層的原子或離子，如過渡元素、稀土元素、鋼系元素，還有鋁鉑等金屬，都屬於順磁物質。

3、鐵磁性

對諸如fe、co、ni等物質，在室溫下磁化率可達10-3數量級，稱這類物質的磁性為鐵磁性。

鐵磁性物質即使在較弱的磁場內，也可得到極高的磁化強度，而且當外磁場移去後，仍可保留極強的磁性。其磁化率為正值，但當外場增大時，由於磁化強度迅速達到飽和，其h變小。

鐵磁性物質具有很強的磁性，主要起因於它們具有很強的內部交換場。鐵磁物質的交換能為正值，而且較大，使得相鄰原子的磁矩平行取向（相應於穩定狀態），在物質內部形成許多小區域——磁疇。每個磁疇大約有1015個原子。

這些原子的磁矩沿同一方向排列，假設晶體內部存在很強的稱為「分子場」的內場，「分子場」足以使每個磁疇自動磁化達飽和狀態。這種自生的磁化強度叫自發磁化強度。由於它的存在，鐵磁物質能在弱磁場下強列地磁化。

因此自發磁化是鐵磁物質的基本特徵，也是鐵磁物質和順磁物質的區別所在。

鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現出來，超過這一溫度，由於物質內部熱騷動破壞電子自旋磁矩的平行取向，因而自發磁化強度變為0，鐵磁性消失。這一溫度稱為居里點。在居里點以上，材料表現為強順磁性，其磁化率與溫度的關係服從居里——外斯定律，

式中c為居里常數。

4、反鐵磁性

反鐵磁性是指由於電子自旋反向平行排列。在同一子晶格中有自發磁化強度，電子磁矩是同向排列的；在不同子晶格中，電子磁矩反向排列。兩個子晶格中自發磁化強度大小相同，方向相反，整個晶體。

反鐵磁性物質大都是非金屬化合物，如mno。

不論在什麼溫度下，都不能觀察到反鐵磁性物質的任何自發磁化現象，因此其巨集觀特性是順磁性的，m與h處於同一方向，磁化率為正值。溫度很高時，極小；溫度降低，逐漸增大。在一定溫度時，達最大值。

稱為反鐵磁性物質的居里點或尼爾點。對尼爾點存在的解釋是：在極低溫度下，由於相鄰原子的自旋完全反向，其磁矩幾乎完全抵消，故磁化率幾乎接近於0。

當溫度上公升時，使自旋反向的作用減弱，增加。當溫度公升至尼爾點以上時，熱騷動的影響較大，此時反鐵磁體與順磁體有相同的磁化行為。

三、電子軌道磁矩與軌道角動量的關係

設軌道半徑為r (圓軌道)、電子速率為v

則軌道電流i：

電子的軌道磁矩

對處於氫原子基態的電子，

電子的軌道角動量(圓軌道)

l = mvr

式中m 為電子質量

由於電子帶負電，電子軌道磁矩與軌道角動量的關係是：

(此式雖由圓軌道得出，但與量子力學的結論相同)

在這裡要特別強調指出的是：電子軌道磁矩與軌道角動量成正比。

四、電子自旋磁矩與自旋角動量的關係

實驗證明：電子有自旋(內稟)運動，相應有自旋磁矩大小為

自旋磁矩和自旋角動量 s 的關係：

在這裡又要特別強調指出的是：電子自旋磁矩又與自旋角動量成正比。磁矩與角動量成正比不是偶然的。

因為電子的角動量越大，它所帶動的電磁以太渦旋的角動量也越大，磁矩當然也就越大了。這也就從另乙個側面印證了磁是以太的渦旋。

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