吸铁石的原理是什么,磁铁发电的原因是什么

吸铁石的原理是什么

吸铁石的原理是什么,磁铁发电的原因是什么


吸铁石一般由磁质材料制成,在同一个磁畴中,里面的原子磁性方向都一致,叠加以后磁性相互加强,一个磁畴就相当于一个“小磁铁”,大量的“小磁铁”一起就构成了铁磁体 。当吸铁石靠近铁块时,它的磁场将铁块磁化,吸铁石和铁块不同极性间产生吸引力,两者产生“异性相吸”现象 。
磁铁发电的原因是什么磁铁发电的原因是:线圈加磁铁可以发电是磁生电原理,原理:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流 。发电机便是依据此原理制成 。
如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将产生圆形磁场 。导线中流过的电流越大,产生的磁场越强 。磁场成圆形,围绕导线周围 。
磁场的方向可以根据"右手螺旋定则"(又称安培定则)来确定:将右手拇指伸出,其余四指并拢弯向掌心 。这时,四指的方向为磁场方向,而拇指的方向是电流方向 。实际上,这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果 。
扩展资料:
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义 。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用 。
假设闭合电路是一个n匝的线圈,可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s,ε 为产生的感应电动势,单位为V
感应电动势计算
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLVsinA(切割磁感线运动)E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中sinA为v或L与磁感线的夹角 。{L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BLLω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
磁通量:磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(㎡)}
吸铁石为什么能吸铁的原理
吸铁石是可以吸引铁并于其外产生磁场的物体 。狭义的磁铁指吸铁石矿石的制品,广义的吸铁石指的是用途为产生磁场的物体或装置 。吸铁石作为磁偶极子,能够吸引铁磁性物质,例如铁、镍及钴等金属 。吸铁石分作永久吸铁石与非永久吸铁石 。天然的永久吸铁石又称为天然吸铁石,永久吸铁石也可以由人工制造(最强的吸铁石是钕磁铁) 。非永久性吸铁石只有在某些条件下会有磁性,通常是以电磁铁的形式产生,也就是利用电流来强化其磁场 。下面给大家解释一下吸铁石为什么能吸铁,它的原理是什么?

一、吸铁石为什么能吸铁

吸铁石不一定只能吸附铁,还可以吸附有关钴和镍这两种物质,磁铁的成分其实和一般金属是相同的,他会有磁力是因为原子排列较整齐,而不会导致指北极和指南极能量互相抵销,原理是因为吸铁石会产生封闭的同心圆磁力线来间接影响其他物质 。

物质在磁场内是否表现出磁性,决定是否被磁铁吸引 。而这种磁性是宏观的磁性,宏观的磁性是微观磁性的总合 。微观磁性在这里就是指原子的磁性 。原子产生磁性的基础是单电子,也就是化学里说的孤对电子 。铁有5个但电子,3价离子有5个单电子,所以磁性比较强,铜没有单电子,所以没磁性 。原子有了单电子,有了微观磁性,还不等于宏观上就一定有磁性 。很多材料,相邻的微观磁矩,因为化学结构的原因,被强制反向布置,那么宏观上就永远没有磁性,这就是反铁磁材料 。

围绕原子核高速旋转的电子相当于形成了环行电流,根据左手定律产生了磁性,因为一般晶体中原子的方向是自由排列的,所以各自的磁场会抵消,在磁铁之类的物质中,磁力线的方向是整齐一致的,从而表现出磁性 。

吸铁石之所以吸铁因为在外界磁场的作用下,铁本身各微磁场会沿磁力线方向改变,从而产生和吸铁石的外部的磁力线方向一致的磁场 。金属被吸的过程,就是一个内部电子旋转方向被强制改变的过程 。

二、吸铁石的分类

吸铁石能够吸住铁、镍、钴等金属,俗称为磁铁 。可分为一般常见的永久吸铁石,以及通电时才具备磁性的电磁铁 。吸铁石若制成棒状或针状并悬挂起来,会很自然地指向地球的南极和北极 。吸铁石分为大型吸铁石和小型吸铁石 。

大型吸铁石:吸铁石的用途很广泛,利用电磁铁,制成运送钢铁的起重机 。通电后成为磁性强大的吸铁石,所以能吸住笨重的钢铁 。放下钢铁时只要切断电源即可 。

小型吸铁石:与大型吸铁石相比之下,指南针显得既小又轻,磁性也弱了许多 。指南针的作用不在于吸铁,而在于反映地球的磁力 。

吸铁石吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性 。吸铁石两端磁性强的区域称为磁极,一端为北极(N极),一端为南极(S极) 。实验证明,同性磁极相互排斥,异性磁极相互吸引 。

三、定义吸铁石的性能

主要有如下3个性能参数来确定吸铁石的性能 。

剩磁Br :永磁体经磁化至技术饱和,并去掉外磁场后,所保留的Br称为剩余磁感应强度 。

矫顽力Hc:使磁化至技术饱和的永磁体的B降低到零,所需要加的反向磁场强度称为磁感矫顽力,简 称为矫顽力

磁能积BH:代表了磁铁在气隙空间(磁铁两磁极空间)所建立的磁能量密度,即气隙单位体积的静磁能量 。由于这项能量等于磁铁的Bm和Hm的乘积,因此称为磁能积 。

相信大家都了解了吸铁石为什么能吸铁的原理了,其实大多数磁性材料可以沿同一方向充磁至饱和,这一方向叫做“磁化方向”(取向方向) 。没有取向方向的吸铁石(也叫做各向同性磁铁)比取向吸铁石(也叫各向异性磁铁)的磁性要弱很多 。

【吸铁石的原理是什么,磁铁发电的原因是什么】

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