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[科普教学♡] 问答  物理知识类-《关于磁铁的疑问》(发散思维,不加密)

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发表于 2008-1-10 12:40:37 | 显示全部楼层 |阅读模式





初中学物理的时候
关于磁铁一直有个疑问
至今没有弄明白
所以在这里问一下,望得到解答
由于是疑问,所以所有在下面解答都将得到豆豆

疑问:1、磁铁的最中间是N级还是S级?还是没有极性?
    2、是什么使得磁铁具有这样的特性
    3、地球的磁场是怎么产生的?据说人自身也有磁场?是怎么产生的?
    4、新闻报道说地球的磁场能抵御太阳风暴等一些列宇宙的粒子等东西,也就是磁场有防御的功能。那么人的磁场有什么用,能否将磁场运用到武器防御的建设中,保护人类自己?

可能上述问题有些至今还没有科学的答复,我也不知道,所以还是问一下
(记得高中的时候曾经问老师,地球围太阳转是万有引力的作用,那么地球自转是由什么力引起的,他说没有科学结论)



大家有力出力,我只有豆豆

发散思维不加密,请避免回答与前面楼层重复,欢迎有有意义的探讨,有创意有智慧的有金豆


关于磁铁的其他基本知识参见:

http://readfree.net/bbs/read.php?tid=4555535&keyword=%B4%C5%CC%FA
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发表于 2008-1-10 13:04:18 | 显示全部楼层
答案还是不要加密的好
大家共同讨论
1.首先怎样才是磁铁的最中间,物理上来说中间线作为中间,但是中间从分子概念上来说那一点才是?
2.3.4条欢迎大家讨论
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发表于 2008-1-10 13:18:16 | 显示全部楼层
]1、磁铁中间是没有极性的。
2、磁铁原子内部电子在不同自转方向上的数量不一样,这样,在自转相反的电子磁极互相抵消以后,还剩余一部分电子的磁矩没有被抵消。这样,整个原子具有总的磁矩。同时,由于一种被称为“交换作用”的机理,这些原子磁矩之间被整齐地排列起来,整个物体也就有了磁性。
3、地球的磁场:通常物质所带的正电和负电是相等数量的,但由于地球核心物质受到的压力较大,温度也较高,约6000°C,内部有大量的铁磁质元素,物质变成带电量不等的离子体,即原子中的电子克服原子核的引力,变成自由电子,加上由于地核中物质受着巨大的压力作用,自由电子趋于朝压力较低的地幔,使地核处于带正电状态,地幔附近处于带负电状态,情况就象是一个巨大的“原子”。

科学家相信,由于地核的体积极大,温度和压力又相对较高,使地层的导电率极高,使得电流就如同存在于没有电阻的线圈中,可以永不消失地在其中流动,这使地球形成了一个磁场强度较稳定的南北磁极。另外,电子的分布位置并不是固定不变的,并会因许多的因素影响下会发生变化,再加上太阳和月亮 的引力作用,地核的自转与地壳和地幔并不同步,这会产生一强大的交变电磁场,地球磁场的南北磁极因而发生一种低速运动,造成地球的南北磁极翻转。  
  
  70年代以来,研究人员发现某些生物体内存在着强磁性物质。最先被发现的磁性物质是细菌体内的四氧化三铁,随后又在蜜蜂、鸽子、金枪鱼、海豚体内也发现了微量的四氧化三铁或铁。在人体鼻窦中观测到铁的沉积物,在肾上腺中也发现了微量的四氧化三铁,含有强磁性物质的生物种类在不断增多。在生物体内有磁性物质,就会产生磁场,即生物磁场。不过,生物磁场的强度是非常微弱的。由于地球磁场的干扰以及地球上存在的各种电磁场的干扰,微弱的生物磁场是很难测出的。人是生物体,在人体中也存在着生物磁场,人的生物磁场有脑磁场、心磁场、神经磁场、肺磁场、眼磁场、视网膜磁场、肌磁场、肝磁场、腹磁场以及头皮磁场等。

4、磁场的生物学效应:磁场对生物体是有影响的,主要包括以下几方面:

1.对神经系统的影响:一些研究表明,低磁场往往使动物的活性增加,兴奋性增高;而
较强的磁场常常使生物体的活动减少,兴奋性降低,呈现抑制反应。此外,磁场对植物神
经亦有一定作用,对于心跳、血压、呼吸有一定的影响。
2.对心血管系统的影响:磁场对于正常状态下的心脏无明显作用,但对于病理状态下的
心脏,则起到一定的治疗作用。主要是磁场使心脏血管扩张,改善心脏的血液循环,增大
红细胞体积,提高其携氧能力,降低血粘度,改善血液流变学。
3.对免疫、内分泌系统的影响:由于研究的方法、手段、条件等的不同,目前对于磁场
对免疫系统的作用存在着争议。但大多数研究者认为,磁场可以提高机体的免疫功能。磁
场还具有调节内分泌腺的分泌活动,增强免疫活性物质的分泌。
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shinbade 该用户已被删除
发表于 2008-1-10 13:18:18 | 显示全部楼层
]疑问:1、磁铁的最中间是N级还是S级?还是没有极性?
答:磁铁的“极”,有着确定的方向,指向两端,磁铁的最中间,只是一个“点”,谈不上“极性”。你的问题本身就不正确,好比人们告诉你前方是北,后方是南,你偏要问:我站的地方是南还是北?还是非南非北?

    2、是什么使得磁铁具有这样的特性

答:这是因为构成物质的分子,由于有电子绕核的运动(相当于很小的电流圈圈),因而都有极性。但是,一般的物质,大量的分子彼此极性互不相同,互相抵消,所以整体上没有磁极。但磁铁这类物质,都是事先经过“磁化”的,其内部的大量的分子,拥有了大体一致的极性,从而使磁铁的整体拥有了磁性,以及磁极。
    3、地球的磁场是怎么产生的?据说人自身也有磁场?是怎么产生的?

答:只要存在着规则的电流,就有磁场的存在。地球、人体都如此。但是,具体到地球的哪种电流引起了磁场,还没有定论。人体的磁场是变化不定的,这是因为人体内部的电流是变化不定的。
    4、新闻报道说地球的磁场能抵御太阳风暴等一些列宇宙的粒子等东西,也就是磁场有防御的功能。那么人的磁场有什么用,能否将磁场运用到武器防御的建设中,保护人类自己?
答:人体的磁场极其微弱,目前似乎还没有什么作用。有些骗子利用这些概念推出“高科技产品”,从而致富,这也许算是“作用”了吧。
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 楼主| 发表于 2008-1-10 14:03:55 | 显示全部楼层
引用第1楼demoner99于2008-01-10 13:04发表的 :
答案还是不要加密的好
大家共同讨论
1.首先怎样才是磁铁的最中间,物理上来说中间线作为中间,但是中间从分子概念上来说那一点才是?
2.3.4条欢迎大家讨论





很好的提议
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发表于 2008-1-10 16:45:33 | 显示全部楼层
磁铁的成分那就是铁、钴、镍等.其原子结构特殊,原子本身具有磁矩. 一般的这些矿物分子排列混乱.磁区互相影响就显不出磁性.. 但是在外力(如磁场)导引下分子排列方向趋向一致.就显出磁性.也就是俗称的磁铁.铁 钴 镍 是最常用的磁性物质 基本上磁铁分永久磁铁与软铁 永久磁铁是加上强磁 使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列 软磁则是加上电流(也是一种加上磁力的方法) 等电流去掉 软铁会慢慢失去磁性. 北宋时利用两种方法制造出人工磁铁北宋时利用两种方法制造出人工磁铁,一 种是将烧红的铁针,置于南北方向,急速冷却后,利用地球的磁 场将铁针磁化;另一种是用磁石磨擦铁针而成.人造磁铁就是根据这一原理以钢或磁合金为原料,经人工磁化而成的磁铁。美国科学家在探索能代替金属铁磁体的聚合物时,研制成世界上第一块塑料“吸铁石”,这是一种真正的有机磁性体,它的成分中有四分之三以上的碳和氢,并能溶解在有机质中。当它被完全磁化后,,磁化强度和铁质材料大致相同。这种塑料磁体之所以能在超低温下产生磁性,是因为它在超低温是机体内的电子自旋自发的取向一致。以二茂铁和四氰乙烯两类不同性质的分子制成的结晶铁磁性物质为例,二茂铁分子(施主)把一个电子转移给四氰乙烯分子(受主),这样使每个组元有一个未成对的电子。它像铁原子一样,当它们(未成对的电子)在各自的自旋方向取向一直时,就容易表现出磁效应。


目前,关于地磁场起源的假说归纳起来可分为两大类,第一类假说是以现有的物理学理论为依据;第二类假说则独辟蹊径,认为对于地球这样一个宇宙物体,存在着不同于现有已知理论的特殊规律。
属于第一类假说的有旋转电荷假说。它假定地球上存在着等量的异性电荷,一种分布在地球内部,另一种分布在地球表面,电荷随地球旋转,因而产生了磁场。这一假说能够很自然地通过电与磁的关系解释地磁场的成因。但是,这个假说却有一个致命缺点,首先它不能解释地球内外的电荷是如何分离的;其次,地球负载的电荷并不多,由它产生的磁场是很微弱的,根据计算,如果要想得到地磁场这样的磁场强度,地球的电荷储量需要扩大1亿倍才行,理论计算和实际情况出入很大。
以地核为前提条件的地磁场假说也属于第一类假说,弗兰克在这类假说中提出了发电机效应理论。他认为地核中电流的形成,应该是地核金属物质在磁场中做涡旋运动时,通过感应的方式而发生的。同时,电流自身形式的场就是连续不断的再生磁场,好像发电机中的情形一样。弗兰克所建立的模型说明了怎样实现地磁场的再生过程,解释了地磁场有一定的数值。但是在应用这种模型的时候,却很难解释地核中的这种电路是怎样通过圆形回路而闭合的。此外,这个模型也没有考虑到电流对涡旋运动的反作用,而这种反作用是不允许涡旋分布于平行赤道面的平面内的。
属于第一类假说的还有漂移电流假说、热力效应假说和霍尔效应假说等,但这些假说都不能全面地解释地磁场的奇异特性。
关于地磁场起源还有第二类假说,这其中最具代表性的就是重物旋转假说。
1947年,布莱克特提出任意一个旋转体都具有磁矩,它与旋转体内是否存在电荷无关。这一假说认为,地球和其他天体的磁场都是在旋转中产生的,也就是说星体自然生磁,就好像电荷转动能产生磁场一样。但是,这一假说在试验和天文观测两方面都遇到了困难。在现有的实验条件下,还没有观察到旋转物体产生的磁效应。而对天体的观测结果表明,每个星球的磁场分布状况都很复杂,尚不能证明星球的旋转与磁场之间存在着必然的依存关系。
因此上说,关于地磁场的起源问题,学术界仍处在探索与争鸣之中,尚没有一个具有相当说服力的理论,对地磁场的成因作出解释。

人体生物磁场是如何形成的?一般认为其来源有三:
其一,是由生物电流产生。人体生命活动的氧化还原反应是不断进行的。在这些生化反应过程中,发生电子的传递,而电子的转移或离子的移动均可形成电流称为生物电流。人体脏器如心、脑、肌肉等都有规律性的生物电流流动。根据Biot-Savart定律,运动着的电荷会产生磁场,从这个意义上说,人体凡能产生生物电信号的部位,必定会同时产生生物磁信号。心磁场、脑磁场、神经磁场、肌磁场等都属于这一类磁场。其二,是由生物磁性物质产生的感应场。人体活组织内某些物质具有一定的磁性,例如肝、脾内含有较多的铁质就具有磁性,它们在地磁场或其它外界磁场作用下产生感应场。其三,外源性磁性物质可产生剩余磁场。由于职业或环境原因,某些具有强磁性的物质如含铁尘埃、磁铁矿粉未可通过呼吸道、食道进入体内,这些物质在地磁场或外界磁场作用下被磁化,产生剩余磁场。但是,人体生物磁场强度很弱,人体生物磁场在适应宇宙的大磁场的情况下,才能维持机体组织、器官的正常生理,否则就会出现异常反应枣生病。
古老的中国气功强调天、地、人合一,这符合现代的生物磁学说。我们认为,天、地、人合一就是通过练功,人体的生物磁发生变化,与宇宙磁场协调起来,加大了人体的磁量,同时,磁场的信息被吸收并对组织或器官起着调姿、调息、调心作用。芬芳的香味又使人心旷神恰,激发和调动了人体神经系统、内分泌系统,使之调节到良好的功能状态,达到健身、治病以及增加人体免疫功能的目的。
应用磁场作用治病,早在公元前二世纪战国时的齐王就有以五石治病之说(磁石乃五石之一),《神农本草经》中记载:“慈(磁)石味辛酸寒,主治周痹风温、肢节肿痛……”唐代医学家孙思邈在《千金方》中载有磁未丸“常服益眼力”。明代医药学家李时珍的《本草纲目》详述了磁石治病,如“大肠脱肛用磁石未面糊调卤上”、“小儿惊痫,磁石炼水饮之。”清代《验方新编》在介绍磁石治疗耳鸣时写道:“耳中如风雨声即通。”陈元龙的《格致镜原》记述用磁石作枕“可老而不昏”。国外应用磁石治病也有记载:古希腊盖伦在公元二世纪曾用磁石治腹泻,十一世纪阿拉伯名医阿维森纳用磁石治疗肝、脾疾病等;十九世纪末达松纳耳首次发现人眼的磁闪光效应;1956年日本制成磁性带、磁帽和磁床治疗高血压、失眠、神经衰弱和肩周炎等;1973年美国有利用“超导磁体”杀死体内肿瘤细胞的报道。我国从50年代起,磁生物学和磁疗学就受到了普遍的注意,并相继取得了一系列科研成果。
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tk6610 该用户已被删除
发表于 2008-1-10 16:59:15 | 显示全部楼层
1、中间没有极性,如果中间断开的话,
右边是N极的的话,则断开的那端为S极
右边是S极的的话,则断开的那端为N极
昨边的那端的话,以此类推
因为如果一端为N极,N极分子则会跑到这一端
其他剩下的S极分子则会跑到另一端
2、因为磁铁已经事先被磁化了,为一个永久磁铁,
一般的铁、钴、镍等则要经过磁化,才有此现象
有电流的产生,能使磁性物质的内部分子,
分成一端为S极,一端为N极
3、只要存在着规则的电流,就有磁场的存在
这就是电生磁,磁生电的定律,
科学家实验的结果,为自然界所拥有的特性

4、呵呵,不是很清楚,

这些是我高中所学的知识
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发表于 2008-1-11 19:43:25 | 显示全部楼层
这个磁铁斑斑最有发言权,说到自己了,怎么不吱声呢?
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发表于 2008-1-11 20:29:24 | 显示全部楼层
人应该是有磁场的,因为医学上所用的核磁共振检查设备就是利用人体的生物电和人体磁场.
其实自然界有很多生物都是有磁场的,例如鸽子的方向感就是利用自身的生物磁场.

地球磁场有什么作用呢?你可千万别小看这个磁场,它是自然界馈赠给人类最为珍贵的礼物之一。由于地球磁场能使宇宙中的高粒子偏转,因此可以保护人类免受致命的宇宙射线的伤害。同时,地球的磁场也可排斥太阳风,从而阻止地球大气被太阳吹走。否则,灾难将降临,地球家园将被毁灭,成为像火星一样的不毛之地。地球和火星及金星的大小和主要成分都差不多,但地球有磁场,而金星却没有,火星也在约40亿年前失去了磁场。
我们人类真的很幸运,但科学家们仍不免担心。既然和我们很接近的火星在40亿年前失去了磁场,使火星的大气大部分被太阳风吹走,那么,是否有一天地球也会失去磁场或磁场改变方向而面临灾难呢?长期的测量表明,地球磁场正在慢慢变弱,而且磁场方向正在发生变化。当磁场反向时,南北磁极将交换位置,在转向的过程中,可能有一段时间地球磁场几乎为零。这段无磁场保护的时间可能只有几年,但也可能会经历更长时间。那时,人类生命受到威胁。因此,我们有必要好好地研究地球磁场,而为了观测地球磁场的变化,人类必须建立一个精确的地核模型。
地核是由铁、镍等物质组成的一个大球体,温度达5000℃以上。地核外层是由液态金属组成,由于地核外层的液态金属和内层的固态金属存在温差,外层的液态金属不断对流,会产生一些旋涡,从而产生了磁场。但是,地球究竟是怎样形成稳定的磁场的,现在还不清楚,这正是莱思罗普等人要制作地核模型的原因。


科学家们解释称,当磁场作用于人体时,人体个各系统参与反应的程度可按以下顺序排列:神经,内分泌、感觉器官、心血管、血液、消化、肌肉、排泄、呼吸、皮肤、骨。由此看来,神经系统和内分泌系统对磁场的感受最为灵敏。同时,在对磁场作用最敏感神经系统中,尤其以丘脑下部和大脑皮质最为突出。


也许人们禁不住要问,弱磁场到底会对人产生什么样的危害呢?研究人员解释称,实验鼠的大脑在弱磁场环境中会遭到如此明显的损伤,人当然也不可能完全避免这种不良影响。人们在日常生活中经常会接触到一些弱磁场,而且这些弱磁场通常都在围绕着人的大脑活动,比如,我们使用的吹头发的电吹风、睡觉铺的电热毯以及剃须刀等。尽管我们每天使用这些电器只需几分钟时间,但对于它们可能会造成的危害我们却不应该掉以轻心。


科学家们还表示,尽管目前他们尚未研究清楚弱磁场对大脑的这种危害是否会随时间的增加而累积起来,但是,根据目前所获得的研究结果来看,并不能完全排除这种危害累积的可能性。

科学家们解释称,当磁场作用于人体时,人体个各系统参与反应的程度可按以下顺序排列:神经,内分泌、感觉器官、心血管、血液、消化、肌肉、排泄、呼吸、皮肤、骨。由此看来,神经系统和内分泌系统对磁场的感受最为灵敏。同时,在对磁场作用最敏感神经系统中,尤其以丘脑下部和大脑皮质最为突出。
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发表于 2008-1-11 21:24:16 | 显示全部楼层
引用第7楼vffk于2008-01-11 19:43发表的 :
这个磁铁斑斑最有发言权,说到自己了,怎么不吱声呢?

中间为啥没磁性?--因为肚子空空,没才啊
两头为啥有磁性?--因为头脑总爱发热,脚丫不怕磨大泡
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发表于 2008-1-11 21:55:18 | 显示全部楼层
一、磁铁的种类很多 ,一般分为永磁和软磁两大类,我们所说的磁铁,一般都是指永磁磁铁
永磁磁铁又分二大分类:
第一大类是:金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁Nd2Fe14B)、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁(ALNiCO)
第二大类是:铁氧体永磁材料(Ferrite)
1、钕铁硼磁铁: 它是目前发现商品化性能最高的磁铁,被人们称为磁王,拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度最高可达200摄氏度。而且其质地坚硬,性能稳定,有很好的性价比,故其应用极其广泛。但因为其化学活性很强,所以必须对其表面凃层处理。(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。
2. 铁氧体磁铁:它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通过陶瓷工艺法制造而成,质地比较硬,属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中,已成为应用最为广泛的永磁体。
3. 铝镍钴磁铁:是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
4、钐钴(SmCo)依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为稀土永磁铁,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)、可靠的矫顽力和良好的温度特性。与钕铁硼磁铁相比,钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。
二、磁铁的历史:
随着社会的发展,磁铁的应用也越来越广泛,从高科技产品到最简单的包装磁,目前应用最为广泛的还是钕铁硼磁铁和铁氧体磁铁。 从磁铁的发展历史来看,十九世纪末二十世纪初,人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。二十世纪三十年代末,铝镍钴磁铁开发成功,才使磁铁的大规模应用成为可能。五十年代,钡铁氧体磁铁的出现,既降低了永磁体成本,又将永磁材料的应用范围拓宽到高频领域。到六十年代,钐钴永磁的出现,则为磁铁的应用开辟了一个新时代。1967年,美国Dayton大学的Strnat等,研制成钐钴磁铁,标志着稀土磁铁时代的到来。迄今为止,稀十永磁已经历第一代SmCo5,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。目前铁氧体磁铁仍然是用量最大的永磁材料,但钕铁硼磁铁的产值已大大超过铁氧体永磁材料,钕铁硼磁铁的生产已发展成一大产业
三、磁力大小排列为:钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁。
四、磁铁制作工艺: 钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁制作工艺也有所不同
  1、 钕铁硼磁铁从工艺讲,有烧结钕铁硼磁铁和粘接钕铁硼磁铁,我们主要讲烧结钕铁硼磁铁。
   钕铁硼磁铁流程如下:
  工艺流程:配料 → 熔炼制锭→ 制粉 → 压型 → 烧结回火 → 磁性检测 → 磨加工 → 销切加 工 → 电镀 → 成品。 其中配料是基础,烧结回火是关键钕铁硼磁铁生产工具:有熔炼炉、鄂破机、球磨机、气流磨、压制成型机、真空封装机、等静压机、烧结炉、热处理真空炉、磁性能测试仪、高斯计。
钕铁硼磁铁加工工具:有专用切片机、线切割机床、平磨机、双面机、打孔机、倒角机、电镀设备。
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