什么具有磁性,可以被磁鐵吸引,什麼具有磁性,可以被磁鐵吸引

2023-02-17 22:40:30 字數 5108 閱讀 1571

1樓:匿名使用者

鐵磁體僅有三種:鐵、鈷、鎳。其餘或是順磁體或是逆磁體。還有他們的合金,其磁性質是含量不同程度的接近鐵磁體。

含鎳的不鏽鋼可被磁鐵(強烈)吸引。不含鎳的不鏽鋼(通常含有鉻)對此鐵反映微弱,不易被察覺。後者因為含有鉻而硬度較高。前者就是通常所說的不鏽鐵。

將鋁和銅用較長的細線懸吊,並使之靜止不擺動。用磁鐵橫向慢慢接近鋁或銅,可發現它們將被輕微吸引或排斥。所以他們分別就是順磁體和逆磁體。

吸鐵石學名磁鐵

磁鐵是磁體的一種。

磁鐵能夠吸住鐵、鎳、鈷等金屬,俗稱為吸鐵石。可分為一般常見的永久磁鐵,以及通電時才具備磁性的電磁鐵。磁鐵若製成棒狀或針狀並懸掛起來,會很自然地指向地球的南極和北極。

磁鐵分為大型磁鐵和小型磁鐵。

大型磁鐵 磁鐵的用途很廣泛,利用電磁鐵,製成運送鋼鐵的起重機。通電後成為磁性強大的磁鐵,所以能吸住笨重的鋼鐵。放下鋼鐵時只要切斷電源即可。

小型磁鐵 與大型磁鐵相比之下,指南針顯得既小又輕,磁性也弱了許多。指南針的作用不在於吸鐵,而在於反映地球的磁力。

磁鐵吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質稱為磁性。磁鐵兩端磁性強的區域稱為磁極,一端為北極(n極),一端為南極(s極)。實驗證明,同性磁極相互排斥,異性磁極相互吸引。

鐵中有許多具有兩個異性磁極的原磁體,在無外磁場作用時,這些原磁體排列紊亂,它們的磁性相互抵消,對外不顯示磁性。當把鐵靠近磁鐵時,這些原磁體在磁鐵的作用下,整齊地排列起來,使靠近磁鐵的一端具有與磁鐵極性相反的極性而相互吸引。這說明鐵中由於原磁體的存在能夠被磁鐵所磁化。

而銅、鋁等金屬是沒有原磁體結構的,所以不能被磁鐵所吸引。

一、物質磁性的起源

如果磁是電磁以太渦旋,一個磁鐵,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,電子的運動會產生一個電磁以太的渦旋。

早在2023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,而分子電流相當一個基元磁體。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,是把電子看成一個帶電的小球,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,不能形成一個聯合磁矩,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一個波爾磁子 。 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個軌道均只有一個電子,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,感生一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。

當溫度上升時,使自旋反向的作用減弱, 增加。當溫度升至尼爾點以上時,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。

2樓:連城一鶴

一切具有運動電荷的物質都有磁性,而以 鐵、鈷、鎳 較為明顯,這和材料有關,它們內部的原子中電子容易規則運動,所以表現出很強的磁性

能被磁鐵吸引的物質有哪些?

3樓:笨笨熊**輔導及課件

磁鐵能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質以及它們的合金,磁鐵的這種性質叫做磁性,具有磁性的物體叫做磁體。

到目前為止,僅有四種金屬元素在室溫以上是鐵磁性的,即鐵,鈷,鎳和釓,極低低溫下有五種元素是鐵磁性的,即鋱、鏑、鈥、鉺和銩,以及面心立方的鐠、面心立方的釹。

磁鐵的成分是鐵、鈷、鎳等,其原子的內部結構比較特殊,本身就具有磁矩。磁鐵能夠產生磁場,具有吸引鐵磁性物質如鐵、鎳、鈷等金屬的特性。

磁鐵種類:形狀類磁鐵:方塊磁鐵、瓦形磁鐵、異形磁鐵、圓柱形磁鐵、圓環磁鐵、圓片磁鐵、磁棒磁鐵、磁力架磁鐵,屬性類磁鐵:

釤鈷磁體、釹鐵硼磁鐵(強力磁鐵)、鐵氧體磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵鉻鈷磁鐵,行業類磁鐵:磁性元件、電機磁鐵、橡膠磁鐵、塑磁等等種類。磁鐵分永久磁鐵與軟磁,永久磁鐵是加上強磁,使磁性物質的自旋與電子角動量成固定方向排列,軟磁則是加上電。

(也是一種加上磁力的方法) 等電流去掉軟鐵會慢慢失去磁性。

將條形磁鐵的中點用細線懸掛起來,靜止的時候,它的兩端會各指向地球南方和北方,指向北方的一端稱為指北極或n極,指向南方的一端為指南極或s極。

如果將地球想像成一塊大磁鐵,則地球的地磁北極是指南極,地磁南極則是指北極。磁鐵與磁鐵之間,同名磁極相排斥、異名磁極相吸引。所以,指南針與南極相排斥,指北針與北極相排斥,而指南針與指北針則相吸引。

分類:磁鐵可分為「永久磁鐵」與「非永久磁鐵」。永久磁鐵可以是天然產物,又稱天然磁石,也可以由人工製造。非永久性磁鐵,例如電磁鐵,只有在某些條件下才會出現磁性。

4樓:

只要含鐵的成份都可以被吸引,主要有鐵、鎳、鈷、錳等含有這些成份的都能被吸引,只是吸引力的大小不同。

哪些金屬能被磁鐵吸引?哪些不能?

5樓:叫那個不知道

被磁鐵吸引的金屬其實是少數,只限於幾種鐵磁金屬如鐵、鎳、鈷等,其他的絕大多數金屬如金、銀、銅、鋁、錫、鉛、鈦等都是不會被磁鐵吸引的。

磁鐵的成分是鐵、鈷、鎳等原子,其原子的內部結構比較特殊,本身就具有磁矩。磁鐵能夠產生磁場,具有吸引鐵磁性物質如鐵、鎳、鈷等金屬的特性。

擴充套件資料

1、磁鐵不是人發明的,是天然的磁鐵礦。古希臘人和中國人發現自然界中有種天然磁化的石頭,稱其為「吸鐵石」。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。

2、大多數磁性材料可以沿同一方向充磁至飽和,這一方向叫做「磁化方向」(取向方向)。沒有取向方向的磁鐵(也叫做各向同性磁鐵)比取向磁鐵(也叫各向異性磁鐵)的磁性要弱很多。

3、磁鐵又名吸鐵石,是指在周圍和自身內部存在磁場的物體或材質,分為天然和人造兩大類。人造磁鐵通常用金屬合金製成,具有強磁性。又可分作「永久性磁鐵」與「非永久性磁鐵」,即「硬磁」與「軟磁」。

4、天然磁鐵主要成分:四氧化三鐵,化學式fe3o4,常稱「磁性氧化鐵」。具有磁性的黑色晶體。

可以看成是氧化亞鐵和氧化鐵組成的化合物。因在四氧化三鐵的晶體裡存在著兩種不同價態的離子,其中三分之一是fe2+,三分之二是fe3+,是一種複雜的化合物。

它不溶於水,也不能與水反應。與酸反應,不溶於鹼。主要用於制底漆和麵漆,用於電子工業的磁性材料,也用於建築工業的防鏽劑。

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