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磁铁的性质,磁铁的作用,磁铁的原理

磁铁的作用  磁铁的性质 磁铁的原理
磁铁不是人发明的,有天然的磁铁矿,最早发现及使用磁铁的应该是中国人。所以"指南针"是中国 人四大发明之一。至于成分那就是铁、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 至于最早磁铁谁发现 最古老的记载是中国黄帝大战蚩尤的指南车 所以称为中国四大发明之一了!中国在西元前一世纪即知道有磁铁极化的情形。战国时代,就曾 利用一根自然磁铁,放在有刻度 的铜盘上,用来占卜。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。《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的存在,发现在磁偏角的影响下,磁针指向南方,比真正的南方略偏东。依据这些 知识,而发展出将磁铁做为指南针的科学应用。 磁铁只是一个通称,是泛指具有磁性的东西,实际的成分不一定包含铁。较纯的金属态的铁本身没有永久磁性,只有靠近永久磁铁才会感应产生磁性,南天磁铁专业生产,一般的永久磁铁里面加了其他杂质元素(例如碳)来使磁性稳定下来,但是这样会使电子的自由性降低而不易导电,所以电流通过的时候灯泡亮不起来。 铁是常见的带磁性元素,但是许多其他元素具有更强的磁性,像很多强力磁铁就是铷铁硼混合而成的.


基本常识:
古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头,称其为“吸铁石”。这种石头可以魔术般的吸起小块的铁片,而且在随意摆动后总是指向同一方向。早期的航海者把这种磁铁作为其最早的指南针在海上来辨别方向。
经过千百年的发展,今天磁铁已成为我们生活中的强力材料。通过合成不同材料的合金可以达到与吸铁石相同的效果,而且还可以提高磁力。在18世纪就出现了人造的磁铁,但制造更强磁性材料的过程却十分缓慢,直到20世纪20年代制造出铝镍钴(Alnico)。随后,20世纪50年代制造出了铁氧体(Ferrite),70年代制造出稀土磁铁[Rare Earth magnet 包括钕铁硼(NdFeB)和钐钴(SmCo)]。至此,磁学科技得到了飞速发展,强磁材料也使得元件更加小型化。

什么是磁化(取向)方向?
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)。没有取向方向的磁铁(也叫做各向同性磁铁)比取向磁铁(也叫各向异性磁铁)的磁性要弱很多。
什么是标准的“南北极”工业定义?
“北极”的定义是磁铁在随意旋转后它的北极指向地球的北极。同样,磁铁的南极也指向地球的南极。
在没有标注的情况下如何辨别磁铁的北极?
很显然只凭眼睛是无法分辨的。可以使用指南针贴近磁铁,指向地球北极的指针会指向磁铁的南极。
如何安全的处理和存放磁铁?
要始终十分小心,因为磁铁会自己吸附到一起,可能会夹伤手指。磁铁相互吸附时也有可能会因碰撞而损坏磁铁本身(碰掉边角或撞出裂纹)。
将磁铁远离易被磁化的物品,如软盘,信用卡,电脑显示器,手表,手机,医疗器械等。
磁铁应远离心脏起搏器。
较大尺寸的磁铁,每片之间应加塑料或硬纸垫片以保证可以轻易地将磁铁分开。
磁铁应尽量存放在干燥,恒温的环境中。
如何做到隔磁?
只有能吸附到磁铁上的材料才能起到隔断磁场的作用,而且材料越厚,隔磁的效果越好。
什么是最强的磁铁?
目前最高性能的磁铁是稀土类磁铁,而在稀土磁铁中钕铁硼是最强力的磁铁。但在200摄氏度以上的环境中,钐钴是最强力的磁铁。

磁铁的种类:
磁铁,应该叫磁钢,英文 Magnet,磁钢现在主要分两大类,一类是软磁,一类是硬磁;
软磁包括硅钢片和软磁铁芯;硬磁包括铝镍钴、钐钴、铁氧体和钕铁硼,这其中,最贵的是钐钴磁钢,最便宜的是铁氧体磁钢,性能最高的是钕铁硼磁钢,但是性能最稳定,温度系数最好的是铝镍钴磁钢,用户可以根据不同的需求选择不同的硬磁产品。

怎样来定义磁铁的性能?
主要有如下3个性能参数来确定磁铁的性能:

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。

磁场:对磁极产生磁作用的空间为磁场

表面磁场:永磁体表面某一指定位置的磁感应强度

如何选择磁铁?
在决定选择哪一种磁铁之前应明确需要磁铁发挥何种作用?
主要的作用:移动物体,固定物体或抬升物体。
所需磁铁的形状:圆片形,圆环形,方块形,瓦片形或特殊形状。
所需磁铁的尺寸:长,宽,高,直径及公差等等。
所需磁铁的吸力,期望价格及数量等等。

磁铁的作用
1 、做指南针
2 、做吸铁石
3 、做电磁继电器
4 、发电机
5、电动机
6、扬声器
7、热处理
8、核磁共振可以诊断人体异常组织,判断疾病
9、电风扇
10、磁疗枕、磁疗腰带
11、用磁铁作成的除铁器可以去除面粉等中可能存在的铁末
12、磁化水可以防止锅炉结垢
13、磁化种子可以在一定程度上使农作物增
14、磁疗
15、不同地质年代的岩石往往具有不同的磁性。因此,可以根据岩石的磁性辅助判断地质年代的变化以及地壳变动。
16、磁性选矿
17、磁性材料在军事领域同样得到了广泛应用。例如,普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸,因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器,由于坦克或者军舰都是钢铁制造的,在它们接近(无须接触目标)时,传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸,提高了杀伤力
18、在现代战争中,制空权是夺得战役胜利的关键之一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到,从而具有较大的危险性。为了躲避敌方雷达的监测,可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料-吸波材料,它可以吸收雷达发射的电磁波,使得雷达电磁波很少发生反射,因此敌方雷达无法探测到雷达回波,不能发现飞机,这就使飞机达到了隐身的目的。这就是大名鼎鼎的“隐形飞机”。隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点。美国的F117隐形战斗机便是一个成功运用隐身技术的例子。
19、在美国的“星球大战”计划中,有一种新型武器“电磁武器”的开发研究。传统的火炮都是利用弹药爆炸时的瞬间膨胀产生的推力将炮弹迅速加速,推出炮膛。而电磁炮则是把炮弹放在螺线管中,给螺线管通电,那么螺线管产生的磁场对炮弹将产生巨大的推动力,将炮弹射出。这就是所谓的电磁炮。类似的还有电磁导弹等。
磁性螺丝刀(改锥、起子)
磁性拼接玩具
磁性挂钩(厨卫间常用)
一些灯具(固定)
继电控制器(例如定时器)
扬声器(耳机 电话 喇叭等)
发电机(马达等)
罗盘
银行卡
音响的扬声器
以及电冰箱的门上的密封垫
可替换头的螺丝刀
白板上的磁铁扣子
还有很多玩具
放块磁铁在水壶里还可以磁化水
皮包扣
衣服扣
文具盒盖
礼品盒盖

电铃
电饭锅
门吸
磁性黑板
磁悬浮列车
电视
电话

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