磁鐵
磁現象是一種自然現象，古今中外的人們都是逐漸認識其性質的。
早在3000多年前，中國勞動人民就發現了磁石吸鐵的現象。到戰國時期，人們已經知道把天然磁石磨成勺子的形狀，放在光滑的石板上，勺子把就會自動指向南方。這就是世界上最早的指南針，古人將其稱為“司南”。
指南針是華人引以為榮的四大發明之一。有了指南針，才有了後來的大航海時代，才有了西方工業文明和美洲大陸的發現。19世紀初，丹麥學者奧斯特第一個觀察到了電流對磁針的作用。1831年，英國科學家法拉第又發現了電磁感應的規律。從此，磁現象和磁性材料的研究與應用，成了電工學和電子學中的一個重要範疇。
電和電磁可是，磁鐵為什麼能吸引鐵、鈷、鎳等金屬而對於銅、鋁等金屬就不起作用呢？指南針又為什麼能指向南方？這其中有什麼聯繫嗎？
磁鐵靠近鐵釘或鎳幣時，會把它們吸住，這種吸引力就叫磁力，磁力作用的範圍叫做磁場。能夠被磁鐵吸住的物體叫做“磁性體”，它本身在特定條件下也可以變成磁鐵或具有磁性。
磁石吸鐵的性質叫做磁性。如果我們用一塊天然磁石沿一固定的方向，多次地摩擦一根鋼針，就能使鋼針帶上磁性，這個過程叫做磁化。就像電池生電一樣，磁力也是磁鐵產生的。由於磁力是從磁鐵的兩端產生出來的，如果把鐵屑撒在條形或馬蹄形永久磁鐵的周圍，鐵屑就公自動集結在磁鐵的兩端，而在磁鐵的其餘部位，卻幾乎看不到有鐵屑被吸引上去。這個現象說明，磁性最強的部位，集中在磁鐵的兩端，我們把這兩端稱為磁極。在電池上，把流出電流的一端叫正極，進入的一端叫負極。而磁鐵的兩端，一頭叫北極，另一頭叫南極。
它們有了這兩個名字，也是具有科學道理的。用線把磁鐵懸吊起來，這時，磁鐵總有一端指南，一端指北，指北的一端當然是北極，那指南的，就是南極了。磁鐵之所以有南北指向，正因為地球本身是個大磁鐵。如果從磁鐵的角度看，那麼地球的北極附近是S極，南極附近是N極。所以，磁鐵的N極指向北，S極指向南。
在英語裡，“North”這個詞表示北方，“South”這個詞表示南方，所以通常用N表示北極，用S表示南極。
用一根細線把磁鐵懸掛起來，使它能自由地旋轉，但它最後總是沿著一個磁極指南、另一個磁極指北的方向靜止下來。通常我們把指向南方的磁極叫做南極（或S極），指向北方的叫北極（或N極）。就像正、負兩種電荷間具有同性相斥、異性相吸的性質那樣，在南、北兩個磁極之間也存在著相互作用的力——磁力。
如果沒有導線把電池的兩端連起來，是不會有電流通過的，而磁力不需要導線，它可以直接穿過空間。而且，和電的流動相同，它也一定要走過一圈（從N到S），決不中途停頓或斷開。磁走過的路線是看不見的，我們用磁力線來表示。磁力線是一個抽象出來的概念，它本身並不存在，但磁場是存在的，我們用磁力線的方向來表示磁場的方向，用磁力線的疏密來表示磁場的強弱，磁力線越密，表示磁場越強。
雖然磁場看不見摸不著，但它確實是客觀存在的一種物質。如果在磁鐵的上方放一塊有機玻璃板或塑料板並撒上鐵粉，然後輕輕彈振塑料板，我們會看到，鐵粉有規則地排列成一圈一圈的形狀，這就是磁力線的分布情況，也就是磁場的情況。
電極具有同性相斥、異性相吸的特性，磁極也一樣，南極與南極、北極與北極接觸時會相互排斥，可是磁鐵的南極與北極不用接觸，只要一接近，就會相互吸引。
磁力線喜歡走捷徑，在它經過的途中，如放一塊鐵（磁性材料），它就不繞大圈子，而是穿過鐵塊。而且，儘力把鐵塊拉到自己身邊，離得越近越好，這就是“吸引”作用。
如果迷路時要想判斷方位，就可以使用指南針，它其實就是個很輕的磁鐵。因為指南針既可以指南，也可以指北，就簡單地叫它“磁針”。由於地球的北極是S極，它要吸引指南針的N極，所以，指南針的N極指向北方；同理，地球的南極是N極，它要吸引指南針的S極，所以指南針的S極指向南方。地球和指南針的磁力線是一致的，但方向相反。如果把指南針放在地球的南極或北極，就應該把指南針立起來放置。
當磁針放在其他磁鐵附近，也就是磁場內時，它的方向就會改變，從而發生旋轉。如果磁鐵的磁力較弱，磁針偏轉角就比較小，如果磁鐵磁力較強，磁針偏轉角就會比較大。
傳說大海中有一座神奇的島嶼，美人魚在島上唱歌迷惑過往的水手。誰要是聽到歌唱，一定會被迷惑，等待他的只能是船毀人亡。可是，據說大海中真的就有這麼一座島，任何靠近它的船隻都會莫名其妙地以飛快的速度向它駛去，粉碎在岸邊陡峭的礁石上。
後來有一艘船在即將重蹈覆轍的時候，船長果斷地下令棄船，船員們才得以坐著小艇生還。據生還者講，當時船上所有的羅盤都失靈了，而船也失去了控制，不顧一切地撞向小島的懸崖。
當然，這座島上根本沒有什麼美人魚，不過，卻有另一樣更致命的東西：磁場。原來島上富含磁性礦物質，因此整座島變成了一個大磁鐵，鐵殼的船隻一旦靠近它，難免會被它吸過去，而羅盤——也就是指南針，當然也會在強磁場的干擾下失靈。
磁力和磁場
我們說過，磁場的強弱，用磁力線表示。如果將兩根磁棒串聯放置時，穿過單位橫截面積的磁力線數目不會改變；並聯放置時，穿過單位橫截面積的磁力線數目增多，也就是磁力線變密了。數目不變的，磁場的強度不變；數目增多的，磁場增強。不過，並置時必須把兩根磁棒壓緊，否則不會增強。
把鐵塊或鋼塊置於“U”形磁鐵的兩極，則鐵塊和鋼塊將被磁化，它會吸起鐵屑，當把鐵塊和鋼塊由磁極下端移開時，則仍有許多鐵屑被吸在鋼塊上，而鐵塊上的鐵屑幾乎全部脫落。
磁化停止後，鋼塊上所保留的磁性叫做剩磁，鐵塊的剩磁少，鋼塊的剩磁多。
如果把兩塊強弱不同的磁鐵並置在一起，強磁鐵的磁力線將強行通過弱磁鐵，使弱磁鐵的磁力線被抵消。本來，它們是同極並置在一起的。這樣一來，當它們離開時，弱磁鐵的S極與N極就互相調換了位置，原來的S極變成N極，原來的N極變成S極。
弱磁鐵在強磁鐵的作用下，體內小磁體的取向就改變了，所以像剛才說的，它就改變了原來磁力線的方向。
這裡教大家一個用磁鐵吸引鐵釘或曲別針之類的小東西的遊戲吧？請準備一些這樣的物品做下面的實驗。到商店買3～5塊鐵氧體材料的磁鐵和10米長、0.4毫米直徑的漆包線。買磁鐵時要挑表面平整光滑些的，當把它們串置在一起時，能互相吸得牢固，這樣的磁鐵可當磁棒使用。
用磁鐵把小鐵釘吸上來以後，小鐵釘也變成磁鐵了。當然，比起磁鐵來，它們的磁力是很微弱的。雖然弱，也具有了磁性。如果用小鐵釘靠近它附近的其他鐵釘時，就會一個連一個地吸上來，吊成一串，十分有趣。
不論什麼形狀的鐵，它裡面都有磁鐵的“成分”，這成分究竟是什麼，稍後我們再探討，可以把它們暫且看成是一個個微型的小磁體。平時它們是雜亂無章地排列的，所以顯示不出磁性。假如把鐵放到磁場內，小磁體們整齊一順地排列起來，于是，磁性就能夠顯示出來了。
為什麼磁鐵只吸引鐵、鈷、鎳等金屬呢？
事實上，這個問題是有不恰當之處的，因為實驗表明，任何物質在磁場中都能夠或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同。物質被磁化以後，就成為一個磁體，與磁化它的磁鐵間發生同性相斥異性相吸的作用。像銅、鋁這些金屬也可具有磁性，只是磁化非常弱，受到的磁力也就很弱，基本看不出來。
像鐵、鈷、鎳那樣能夠被強烈磁化的物質，叫做鐵磁性材料。鋼以及摻有鈷、鎳等金屬的合金，經過磁化以後，能長久地保持磁性，人們稱它們為永久磁鐵。常用的直流電流表、電度表、揚聲器、耳機等許多電氣設備中，都要用到永久磁鐵。
磁化後的鐵磁性物質，它們的磁性並不因外磁場的消失而完全消失，仍然剩餘一部分磁性，叫做剩磁鐵磁性物質。按剩磁的情形分為軟磁性材料和硬磁性材料。軟磁性材料的剩磁弱，而且容易退磁。硬磁性材料的剩磁強，而且不易退磁，適合於製成永久磁鐵。應用在磁電式儀表、揚聲器、話筒、水磁電機等電器設備中。
還有一種磁性材料，叫做鐵氧體，它是由氧化線和二價金屬（如Ni、Co、Mn、Mg等）的氧化物組成的，在電性能上與半導體相似，在磁性上與鐵磁性材料相似。鐵氧體在電子技術中已經成為不可缺少的磁性材料，在電子計算機中利用鐵氧體做記憶元件，在電子線路中廣泛利用鐵氧體做電感線圈的磁心。
一塊永久磁鐵，不論把它切成多少塊，每一小塊都是磁鐵，都有自己獨立的南極和北極，的確是一個有趣的現象。
很多電氣設備，如電動機、蜂鳴器、揚聲器等，就是利用磁力進行工作的。兩種磁極與兩種電荷畢竟還是不同的。比如，正電荷與負電荷是可以分離的，但是想要得到單獨存在的南極和北極卻是不可能的。即使把一根條形磁鐵分成許多段，每一段也總還是有南、北兩個相反的磁極。
磁場是磁體間發生相互作用傳遞能量的物質，磁鐵是具有磁性的物體，磁性是磁體具有的性質。
磁鐵
磁現象是一種自然現象，古今中外的人們都是逐漸認識其性質的。
早在3000多年前，中國勞動人民就發現了磁石吸鐵的現象。到戰國時期，人們已經知道把天然磁石磨成勺子的形狀，放在光滑的石板上，勺子把就會自動指向南方。這就是世界上最早的指南針，古人將其稱為“司南”。
指南針是華人引以為榮的四大發明之一。有了指南針，才有了後來的大航海時代，才有了西方工業文明和美洲大陸的發現。19世紀初，丹麥學者奧斯特第一個觀察到了電流對磁針的作用。1831年，英國科學家法拉第又發現了電磁感應的規律。從此，磁現象和磁性材料的研究與應用，成了電工學和電子學中的一個重要範疇。
電和電磁可是，磁鐵為什麼能吸引鐵、鈷、鎳等金屬而對於銅、鋁等金屬就不起作用呢？指南針又為什麼能指向南方？這其中有什麼聯繫嗎？
磁鐵靠近鐵釘或鎳幣時，會把它們吸住，這種吸引力就叫磁力，磁力作用的範圍叫做磁場。能夠被磁鐵吸住的物體叫做“磁性體”，它本身在特定條件下也可以變成磁鐵或具有磁性。
磁石吸鐵的性質叫做磁性。如果我們用一塊天然磁石沿一固定的方向，多次地摩擦一根鋼針，就能使鋼針帶上磁性，這個過程叫做磁化。就像電池生電一樣，磁力也是磁鐵產生的。由於磁力是從磁鐵的兩端產生出來的，如果把鐵屑撒在條形或馬蹄形永久磁鐵的周圍，鐵屑就公自動集結在磁鐵的兩端，而在磁鐵的其餘部位，卻幾乎看不到有鐵屑被吸引上去。這個現象說明，磁性最強的部位，集中在磁鐵的兩端，我們把這兩端稱為磁極。在電池上，把流出電流的一端叫正極，進入的一端叫負極。而磁鐵的兩端，一頭叫北極，另一頭叫南極。
它們有了這兩個名字，也是具有科學道理的。用線把磁鐵懸吊起來，這時，磁鐵總有一端指南，一端指北，指北的一端當然是北極，那指南的，就是南極了。磁鐵之所以有南北指向，正因為地球本身是個大磁鐵。如果從磁鐵的角度看，那麼地球的北極附近是S極，南極附近是N極。所以，磁鐵的N極指向北，S極指向南。
在英語裡，“North”這個詞表示北方，“South”這個詞表示南方，所以通常用N表示北極，用S表示南極。
用一根細線把磁鐵懸掛起來，使它能自由地旋轉，但它最後總是沿著一個磁極指南、另一個磁極指北的方向靜止下來。通常我們把指向南方的磁極叫做南極（或S極），指向北方的叫北極（或N極）。就像正、負兩種電荷間具有同性相斥、異性相吸的性質那樣，在南、北兩個磁極之間也存在著相互作用的力——磁力。
如果沒有導線把電池的兩端連起來，是不會有電流通過的，而磁力不需要導線，它可以直接穿過空間。而且，和電的流動相同，它也一定要走過一圈（從N到S），決不中途停頓或斷開。磁走過的路線是看不見的，我們用磁力線來表示。磁力線是一個抽象出來的概念，它本身並不存在，但磁場是存在的，我們用磁力線的方向來表示磁場的方向，用磁力線的疏密來表示磁場的強弱，磁力線越密，表示磁場越強。
雖然磁場看不見摸不著，但它確實是客觀存在的一種物質。如果在磁鐵的上方放一塊有機玻璃板或塑料板並撒上鐵粉，然後輕輕彈振塑料板，我們會看到，鐵粉有規則地排列成一圈一圈的形狀，這就是磁力線的分布情況，也就是磁場的情況。
電極具有同性相斥、異性相吸的特性，磁極也一樣，南極與南極、北極與北極接觸時會相互排斥，可是磁鐵的南極與北極不用接觸，只要一接近，就會相互吸引。
磁力線喜歡走捷徑，在它經過的途中，如放一塊鐵（磁性材料），它就不繞大圈子，而是穿過鐵塊。而且，儘力把鐵塊拉到自己身邊，離得越近越好，這就是“吸引”作用。
如果迷路時要想判斷方位，就可以使用指南針，它其實就是個很輕的磁鐵。因為指南針既可以指南，也可以指北，就簡單地叫它“磁針”。由於地球的北極是S極，它要吸引指南針的N極，所以，指南針的N極指向北方；同理，地球的南極是N極，它要吸引指南針的S極，所以指南針的S極指向南方。地球和指南針的磁力線是一致的，但方向相反。如果把指南針放在地球的南極或北極，就應該把指南針立起來放置。
當磁針放在其他磁鐵附近，也就是磁場內時，它的方向就會改變，從而發生旋轉。如果磁鐵的磁力較弱，磁針偏轉角就比較小，如果磁鐵磁力較強，磁針偏轉角就會比較大。
傳說大海中有一座神奇的島嶼，美人魚在島上唱歌迷惑過往的水手。誰要是聽到歌唱，一定會被迷惑，等待他的只能是船毀人亡。可是，據說大海中真的就有這麼一座島，任何靠近它的船隻都會莫名其妙地以飛快的速度向它駛去，粉碎在岸邊陡峭的礁石上。
後來有一艘船在即將重蹈覆轍的時候，船長果斷地下令棄船，船員們才得以坐著小艇生還。據生還者講，當時船上所有的羅盤都失靈了，而船也失去了控制，不顧一切地撞向小島的懸崖。
當然，這座島上根本沒有什麼美人魚，不過，卻有另一樣更致命的東西：磁場。原來島上富含磁性礦物質，因此整座島變成了一個大磁鐵，鐵殼的船隻一旦靠近它，難免會被它吸過去，而羅盤——也就是指南針，當然也會在強磁場的干擾下失靈。
磁力和磁場
我們說過，磁場的強弱，用磁力線表示。如果將兩根磁棒串聯放置時，穿過單位橫截面積的磁力線數目不會改變；並聯放置時，穿過單位橫截面積的磁力線數目增多，也就是磁力線變密了。數目不變的，磁場的強度不變；數目增多的，磁場增強。不過，並置時必須把兩根磁棒壓緊，否則不會增強。
把鐵塊或鋼塊置於“U”形磁鐵的兩極，則鐵塊和鋼塊將被磁化，它會吸起鐵屑，當把鐵塊和鋼塊由磁極下端移開時，則仍有許多鐵屑被吸在鋼塊上，而鐵塊上的鐵屑幾乎全部脫落。
磁化停止後，鋼塊上所保留的磁性叫做剩磁，鐵塊的剩磁少，鋼塊的剩磁多。
如果把兩塊強弱不同的磁鐵並置在一起，強磁鐵的磁力線將強行通過弱磁鐵，使弱磁鐵的磁力線被抵消。本來，它們是同極並置在一起的。這樣一來，當它們離開時，弱磁鐵的S極與N極就互相調換了位置，原來的S極變成N極，原來的N極變成S極。
弱磁鐵在強磁鐵的作用下，體內小磁體的取向就改變了，所以像剛才說的，它就改變了原來磁力線的方向。
這裡教大家一個用磁鐵吸引鐵釘或曲別針之類的小東西的遊戲吧？請準備一些這樣的物品做下面的實驗。到商店買3～5塊鐵氧體材料的磁鐵和10米長、0.4毫米直徑的漆包線。買磁鐵時要挑表面平整光滑些的，當把它們串置在一起時，能互相吸得牢固，這樣的磁鐵可當磁棒使用。
用磁鐵把小鐵釘吸上來以後，小鐵釘也變成磁鐵了。當然，比起磁鐵來，它們的磁力是很微弱的。雖然弱，也具有了磁性。如果用小鐵釘靠近它附近的其他鐵釘時，就會一個連一個地吸上來，吊成一串，十分有趣。
不論什麼形狀的鐵，它裡面都有磁鐵的“成分”，這成分究竟是什麼，稍後我們再探討，可以把它們暫且看成是一個個微型的小磁體。平時它們是雜亂無章地排列的，所以顯示不出磁性。假如把鐵放到磁場內，小磁體們整齊一順地排列起來，于是，磁性就能夠顯示出來了。
為什麼磁鐵只吸引鐵、鈷、鎳等金屬呢？
事實上，這個問題是有不恰當之處的，因為實驗表明，任何物質在磁場中都能夠或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同。物質被磁化以後，就成為一個磁體，與磁化它的磁鐵間發生同性相斥異性相吸的作用。像銅、鋁這些金屬也可具有磁性，只是磁化非常弱，受到的磁力也就很弱，基本看不出來。
像鐵、鈷、鎳那樣能夠被強烈磁化的物質，叫做鐵磁性材料。鋼以及摻有鈷、鎳等金屬的合金，經過磁化以後，能長久地保持磁性，人們稱它們為永久磁鐵。常用的直流電流表、電度表、揚聲器、耳機等許多電氣設備中，都要用到永久磁鐵。
磁化後的鐵磁性物質，它們的磁性並不因外磁場的消失而完全消失，仍然剩餘一部分磁性，叫做剩磁鐵磁性物質。按剩磁的情形分為軟磁性材料和硬磁性材料。軟磁性材料的剩磁弱，而且容易退磁。硬磁性材料的剩磁強，而且不易退磁，適合於製成永久磁鐵。應用在磁電式儀表、揚聲器、話筒、水磁電機等電器設備中。
還有一種磁性材料，叫做鐵氧體，它是由氧化線和二價金屬（如Ni、Co、Mn、Mg等）的氧化物組成的，在電性能上與半導體相似，在磁性上與鐵磁性材料相似。鐵氧體在電子技術中已經成為不可缺少的磁性材料，在電子計算機中利用鐵氧體做記憶元件，在電子線路中廣泛利用鐵氧體做電感線圈的磁心。
一塊永久磁鐵，不論把它切成多少塊，每一小塊都是磁鐵，都有自己獨立的南極和北極，的確是一個有趣的現象。
很多電氣設備，如電動機、蜂鳴器、揚聲器等，就是利用磁力進行工作的。兩種磁極與兩種電荷畢竟還是不同的。比如，正電荷與負電荷是可以分離的，但是想要得到單獨存在的南極和北極卻是不可能的。即使把一根條形磁鐵分成許多段，每一段也總還是有南、北兩個相反的磁極。