-
1 # 汪鍵是個大胖子
-
2 # 劉浩東
這是一個磁能和機械能相互轉化的過程(具體在大學電磁學有詳細介紹)。
簡單說,兩塊磁體相吸引時,磁勢能轉化為磁體的動能(兩塊磁體碰撞在一起時,動能一部分轉化為熱能被兩塊磁體和空氣吸收,一部分透過振動傳遞到到空氣中)。
磁體對磁體做功的能量來自磁能,磁能減少,機械能增加。當我們用力把兩塊磁體分開時,磁能增加,增加的能量來自我們對磁體做的功。整個過程是遵循能量守恆定律的。
-
3 # 任哥論道
一.地球本身就是個大磁場
地球本身就是個大磁場,對於這點,我想大家不會懷疑。不過地球的磁場是怎樣運轉的,相信,大家還是感興趣的。
那麼我們的地球是怎樣的產生磁場的呢?
其實,我們的地球是分層的:地殼,地幔和地心。為什麼要講一講分層的問題呢?這一分層,問題就出來了。說白了,地球就好比一枚雞蛋,這樣比較容易理解。蛋殼就相當於地殼,蛋清就相當於地幔,蛋黃就相當於地心。地殼在這裡就不多說了,地幔可不消停,裡面充滿了液態的岩漿溫度可高達1300多度,越往地心溫度越高。剛才我們說地幔是液態的,時刻流動的,在地殼與地心之間形成迴流。當然專業術語這裡就不介紹了,只要知道地幔時刻流動的就可以了。
接下來就是地心了。
地心可厲害了,是有鐵元素組成的球體,由於比重大,與地幔不是融合在一起的,這點很重要。地心也就是地核,地核溫度在4000-6800℃之間。外核主要是由液態或者熔融狀態的鐵,鎳,矽等組織構成的。而核心因為橫波存在,被認為是固態的。整個地核佔地球質量的31.5%
由於地球的公轉和自轉,地幔與地核的運動差,更主要的是地心中有鐵,鎳,矽等元素,這樣便產生了地球的磁場。
二.磁鐵的主要成分
我們都知道磁鐵能吸引鐵。那麼磁鐵的主要成分是什麼呢?
磁鐵不是人發明的,是天然的磁鐵礦。古希臘人和華人發現自然界中有種天然磁化的石頭。
磁鐵礦的主要成分為Fe3O4,晶體屬等軸晶系的氧化物礦物,晶體常呈八面體和菱形十二面體、集合體呈粒狀或塊狀。完好單晶形呈八面體或菱形十二面體,呈菱形十二面體時,菱形面上常有平行該晶面長對角線方向的條紋。集合體為緻密塊狀或粒狀。
這種石頭可以魔術般的吸起小塊的鐵片,而且在隨意擺動後總是指向同一方向。早期的航海者把這種磁鐵作為其最早的指南針在海上來辨別方向。最早發現及使用磁鐵的應該是華人,也就是利用磁鐵製作“指南針”,是中國四大發明之一。
問題來了,磁鐵為什麼能吸引鐵呢?
這就要好好研究一下磁鐵的內部結構了。
三.磁鐵的內部結構及為什麼產生磁場
鐵一類的“鐵磁性物質”的內部有特殊結構。原來鐵磁性物質內部是由無數個極其微小的“小磁鐵”組成的。這些小磁鐵可以自由轉動,平時它們的方向雜亂無章,磁性相互抵消,整個物體不顯磁性。一旦它們與磁鐵相遇,鐵磁性物質內部的“小磁鐵”重新排序,方向相同,磁性互相疊加,於是使鐵磁性物質顯示宏觀磁性。
我們知道常見物質幾乎都由原子組成;
核外電子繞著原子核運動於是運動電荷產生磁場,有些物質就會出現單個原子淨磁矩不為零的情況
一般情況下,物質內部磁矩排列不規律,導致物質整體的磁矩為零;
但是對於鐵磁性物質,相鄰原子之間會發生相互作用,然後許多相鄰原子組成“磁疇”,每個磁疇從幾微米到幾毫米不等,就如一個一個的小磁針;
這些大大小小的磁疇,在無外力作用下方向隨機,整體不顯磁性;一旦有外部磁場存在,這些磁疇就好像受到命令一般,磁矩偏向於同一方向,然後整體顯磁性,被磁鐵吸引;
當外部磁場撤除後,部分磁疇的磁矩方向有可能無法還原,於是整體顯現出微弱的磁性,於是我們說鐵被磁化了;
當鐵磁性物質被加熱後,分子的熱運動變得劇烈,當熱運動的動能大於相鄰原子間的作用能時,鐵磁性物質就會轉變為順磁性物質,此時對外部磁場的反應弱,表現為不再被磁鐵吸引,這個臨界溫度稱之為“居里點”,也就是我們說的“消磁”了。
很明顯,磁力線本身就是原子核外電子運動的結果。那麼,磁與電就分不開了。
小結:簡單地說,磁力的本質是原子中電子的作用,也就是說,我們如果不斷地切割這些磁力線,我們就會額外地得到電子,這就是切割磁力線發電的基本原理。
就是說,磁力的功來自於磁場中的電子。
-
4 # cx1944黎松祥
磁力做的功是從外部來的,外部的能量透過磁力做功,付合能量守恆定律,磁力本身設有能量,磁鐵吸鐵,做了少許一次性功,是磁鐵製造時給與的。一塊永久磁鐵料,充磁前和充磁後,比熱設有多大改變,永久磁鐵不含有特別磁能,磁力不是能量。
回覆列表
磁力勢能是指在磁場的作用下,物體會有向磁場能小的區域運動的趨勢,所具有的能量。
但是磁場並不是一種保守場,所以磁力勢能和通常意義上的勢能又有所區別,磁力勢能既可以是位置座標的函式,同時也是時間的函式。
假設存在一個理想情況下的無電阻通電線圈,由於有電流的存在,從而會產生磁場。
此時,若是我們拿一個鐵塊去靠近,那麼這個鐵塊會被磁場給磁化,獲得了一個初速度。
而此時由於原來的磁場的磁通量由於鐵塊的加速運動從而發生變化,這種變化會線上圈內同樣產生一個電場,但是會和原來的電場方向相反。
由於線圈中這個相反的電場,其中的電子運動就會受到影響而減速,也就是說在這個過程,電子損失了動能。
電子速度減小也會導致線圈產生的磁場強度減小。
所以整體結果就是,線圈吸引了被磁化的鐵塊,但是內部的電子運動受到削弱減速,動能減小,而內部電子減少的動能就轉移到了鐵塊的動能增加。