磁鐵(Magnet)

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磁鐵(Magnet)
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

所謂的磁鐵,是一種可以產生磁場的物體,若用細線懸掛一個磁鐵棒,磁棒會指向南北方,指向北方的磁極稱為指北極或N極,反之,指向南方的稱為指南極或S極,若將兩個磁鐵的同性極互相靠近,兩塊磁鐵會互相排斥,若將異性極互相靠近,則磁鐵會互相吸引,這種同性相斥、異性相吸的特性和靜電力非常相似,由此可知,地球本身也具有磁性,目前的地理北極是S極,地理南極則是N極。

通常磁鐵可分為永久性磁鐵和暫時性磁鐵,永久性磁鐵可以一直保有本身的磁性,可以是天然產物,也可以由人工製造,而暫時性磁鐵則不能一直保有磁性,像是由鐵、鈷、鎳這些元素所組成的物質(通常稱為磁性物質),可以被永久磁鐵暫時的磁化,原本這些物質原本內部的磁性分子不規則排列,彼此抵銷掉了自己的磁性,現在因為永久磁鐵的靠近,磁性分子就會因為外加的磁性,並根據異性相吸的原則而規則排列,如此一來,這些磁性物質便可以暫時擁有磁性了,若要將這些暫時性磁鐵製成永久性磁鐵,就得用高溫融化後,放到強力磁場中冷卻,磁性分子規則排列後,就成為永久性磁鐵了。

若將磁鐵放到鐵屑中,我們會發現鐵屑排列成互不相交的曲線(如下圖),我們稱這些曲線為磁力線,而磁力線的密度代表磁場的強弱,密度越高磁場越強,線上的切線方向代表的則是磁場的方向(磁鐵外部方向是從N極到S極,內部是從S極到N極)。 

 另外,電磁鐵也是暫時性磁鐵的一種,根據電流的磁效應,將一串金屬線圈(如螺線管)通電,便會產生磁場,但電流關掉後,磁場就會消失,若纏繞的金屬線圈越密或電流越強,磁場就會越強,因此,電磁鐵在運用的方面非常的廣,例如起重機、電風扇、吸塵器等等,都是利用電磁鐵而發明的。

參考資料: http://en.wikipedia.org/wiki/Magnet

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