初學者物質的磁性

雖然不是每一種物質都可以製成 永久磁鐵,所有置於外部磁場中的物質都會以一種或另一種方式被磁化。有些物質的磁化程度更高,有些則非常弱,沒有特殊設備無法看到它們。

當我們說“物質被磁化”時,我們的意思是物質本身由於受到外部磁場的作用而成為磁場的來源。也就是說,如果在給定空間中存在該物質,則磁感應矢量 B 的參數與真空中不存在該物質時的磁感應矢量 B0 不對應。

與這種現像有關的概念是 物質的磁導率... 物質的這個參數顯示給定物質中的磁感應矢量 B 的大小比在施加磁場 H 的相同強度的真空中大多少倍。

對外部磁場的反應性質決定了物質的磁性,這取決於這些物質的內部結構是如何排列的。因此,可以區分三類具有顯著磁性的物質(這些物質稱為磁體):鐵磁體、順磁體和抗磁體。

鐵磁體和居里點

對於鐵磁體,磁導率遠大於單位。鐵磁體包括例如鐵、鎳和鈷。從它們中,您可以很容易地看出,最常製造永磁體。這裡需要注意的是,鐵磁體的導磁率取決於外磁場的磁感應強度。

鐵磁體的主要特點是具有剩磁特性,即一旦被磁化,即使關閉外磁場源,鐵磁體仍保持剩磁狀態。

但是如果磁化的鐵磁體被加熱到一定溫度,它會再次退磁。這個臨界溫度稱為居里點或居里溫度——它是物質失去其鐵磁特性的溫度。鐵的居里點為 770°C,鎳為 365°C,鈷為 1000°C。如果你拿一塊永磁體並將其加熱到居里溫度,它就不再是磁鐵了。

順磁體

許多像鐵一樣處於外部磁場中的物質,即在磁場方向上被磁化並被吸引的物質,被稱為順磁體。它們的導磁率略大於一,階數為10-6…… 順磁體的導磁率也與溫度有關,隨溫度升高而降低。

在沒有外部磁場的情況下,順磁體沒有剩磁,也就是說,它們沒有自己的磁場。永磁體不是由順磁體製成的。順磁體包括,例如:鋁、鎢、硬橡膠、鉑、氮。

抗磁性

但在磁鐵中,也有一些物質會在施加於其上的外部磁場作用下被磁化。它們被稱為抗磁性。抗磁體的磁導率略小於單位,其階數為 10-6。

抗磁體的磁導率實際上不依賴於施加於它們的磁場的感應,也不依賴於溫度。當抗磁體從磁化磁場中移開時,它完全退磁並且不攜帶自己的磁場。

抗磁鐵包括,例如:銅、鉍、石英、玻璃、岩鹽。理想的抗磁鐵稱為 超導體,因為外部磁場根本不會穿透它們。這意味著超導體的磁導率可以被認為是零。

也可以看看: 人造磁鐵和天然磁鐵有什麼區別?

我們建議您閱讀:

為什麼電流是危險的?