磁的本质是什么

如题所述

电与磁的本质

一、电性

依据物质均有电性,而电性有正负之分,且“同电相斥,异电相吸”,可得此结论:

1、任何物质,均可对外释放特定的能量——否则,其无法对其它蕴含能量的物质,产生影响。

2、此特定的能量,所蕴含的能量大小,远小于释放其的物质(可认为前者较后者,低一个能量级别)——否则,在短时间内,物质便会因释放特定的能量(简称为低释),而出现明显的质量损失。

3、任何物质,所低释的能量的种类,均相同,且必为2种——使物质显正性的能量,为阳能;使物质显负性的能量,为阴能。

4、若特定物质,所释放的阳能的强度,大于阴能,则其呈正性;所释放的阳能的强度,小于阴能,则其呈负性;若两者相当,则其呈中性(即既呈正性,又呈负性)。

5、电中性,是物质最稳定的状态;任何非电中性的物质,均有向电中性衍化的趋势。且物质的电性,越偏离电中性,则越不稳定;越接近电中性,则越稳定。

综上,物质因释能时,所低释的阳能与阴能的强度存在差异,而呈现出的性质,是为电性。

二、磁性(一)

如欲明白磁的本质,须先知晓低释与运动的关联:

1、任何物质,都必须低释且运动。

2、低释和运动,是物质进行能量消减、仅有的两种方式。

3、能量的消减,可使物质更为稳定。

4、在封闭的系统中,特定物质在特定时间内,所消减的能量的强度,必为定值。

5、若特定物质经低释所消减的能量增多,则其经运动所消减的能量将减少;反之,若经运动所消减的能量增多,则经低释所消减的能量将减少。

6、对于不具备体积的物质(可视为内部的能量绝对均匀分布的具备体积的物质)而言,其在对外的各方向上,所消减的能量的强度均相同。

三、磁性(二)

特定物质由于运动,使得其内同一能心线(指过特定物质的质心,两端终于其表面的虚拟线段)上,相反的两方向上,所低释的能量强度存在差异,而呈现出的性质,是为磁性。具备磁性的物质,是为带磁体。

磁性有磁阳性与磁阴性之分。

特定物质由于运动,在特定能心线的某方向上:所低释的能量强度高于反方向,而在此能心线的此方向上呈现出的性质,是为磁阳性;所低释能量强度低于反方向,而在此能心线的此方向上呈现出的性质,是为磁阴性;所低释的能量强度等于反方向,而在此能心线的此方向上不具备磁性,是为磁中性。

四、磁性(三)

在呈磁阳性的方向上,特定物质所低释的能量强度越大于反方向,则其在此能心线的此方向上,磁阳性越强;反之,则越弱。

同理,在呈磁阴性的方向上,特定物质所低释的能量强度越小于反方向,则其在此能心线的此方向上,磁阴性越强;反之,则越弱。

特定物质的同一能心线上,相反的两方向上,所低释的能量相抵消后,而剩余的能量,是为磁能。正是磁能的存在,使得特定物质在此能心线上,具备磁性。

所以,只要特定物质的同一能心线上的两相反反向上,所低释的能量的强度,存在差异——那么,此能心线上,便存在磁能。

显然,与运动方向的夹角(0~90°)越大的能心线上,特定物质的磁能的强度越小,磁性相应越弱;反之,与运动方向的夹角(0~90°)越小的能心线上,特定物质的磁能的强度越大,磁性相应越强。

五、磁极

过特定物质质心,且与其运动方向垂直的虚拟平面,是为磁对称面。

磁对称面将特定物质一分为二,其中:与运动方向同向的部分,整体呈磁阴性,称为磁阴极;与运动方向反向的部分,整体呈磁阳性,称为磁阳极。

磁阳极与磁阴极,合称磁极。可以确定,人们习惯使用的N极与S极,分别对应着磁阳极与磁阴极。

磁极具备明显磁性的物质,是为磁体;磁极不具备明显磁性的物质,是为磁中体。

须知特定物质的磁性越弱(即越接近磁中性),越为稳定;磁性越强,越不稳定。所以,同能级的不同磁体,将出现“同极相斥,异极相吸”的现象。

磁阳极或磁阴极总的磁性强度,便是相应磁体磁性的强度。与电性相同,磁性亦可叠加或抵消。对磁中体而言,磁极的磁性不明显,既可因运动速率低引起,亦可由内部物质的磁性相互抵消所致。

六、磁与电的转化

至此,想必各位对磁与电的转化原理,已有较为深入的认识。

未通电时,电子的运动方向并无规律可循;导线内,各电子的磁性基本相互抵消,故导线为磁中体。通电后,大量的电子沿导线定向运动,导线内移动的电子的磁性相互叠加,故导线成为磁体——此即电生磁的原理。

磁感线,实是人为虚拟出的磁性强度线。同一磁感线上,磁性的类型与强度相同——换而言之,同一磁感线上,任意两点间,并无磁能存在。

同理可知,均匀的磁场,实为磁中体——其内任意两点之间,所低释的能量强度,并不存在差异。所以,磁体在均匀的磁场中,并不会因磁性而运动。

而导线做切割磁感线的运动时,运动前后,两处的磁场强度不同,故两者之间存在磁能与磁性,从而诱发具备磁性的电子定向运动,进而产生电流——此即磁生电的原理。

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第1个回答  2019-04-16
物质的磁性来自构成物质的原子,原子的磁性又主要来自原子中的电子。那么电子的磁性又是怎样的呢?从科学研究已经知道,原子中电子的磁性有两个来源。一个来源是电子本身具有自旋,因而能产生自旋磁性,称为自旋磁矩;另一个来源是原子中电子绕原子核作轨道运动时也能产生轨道磁性,称为轨道磁性。我们知道,物质是由原子组成的,而原子又是由原子核和位于原子核外的电子组成的。原子核好象太阳,而核外电子就仿佛是围绕太阳运转的行星。另外,电子除了绕着原子核公转以外,自己还有自转(叫做自旋),跟地球的情况差不多。一个原子就象一个小小的“太阳系”(图7)。另外,如果一个原子的核外电子数量多,那么电子会分层,每一层有不同数量的电子。第一层为1s,第二层有两个亚层2s和2p,第三层有三个亚层3s、3p和3d,依此类推。如果不分层,这么多的电子混乱地绕原子核公转,是不是要撞到一起呢?

  在原子中,核外电子带有负电荷,是一种带电粒子。电子的自转会使电子本身具有磁性,成为一个小小的磁铁,具有N极和S极。也就是说,电子就好象很多小小的磁铁绕原子核在旋转。这种情况实际上类似于电流产生磁场的情况。

  既然电子的自转会使它成为小磁铁,那么原子乃至整个物体会不会就自然而然地也成为一个磁铁了呢?当然不是。如果是的话,岂不是所有的物质都有磁性了?为什么只有少数物质(象铁、钴、镍等)才具有磁性呢?原来,电子的自转方向总共有上下两种。在一些数物质中,具有向上自转和向下自转的电子数目一样多,如图8所示,它们产生的磁极会互相抵消,整个原子,以至于整个物体对外没有磁性。而低于大多数自转方向不同的电子数目不同的情况来说,虽然这些电子所磁矩不能相互抵消,导致整个原子具有一定的总磁矩。但是这些原子磁矩之间没有相互作用,它本回答被网友采纳
第2个回答  2019-04-16
物质的磁性起源于原子中电子的运动,电子的运动会产生一个电磁以太的涡旋。
早在1820年,丹麦科学家奥斯特就发现了电流的磁效应,第一次揭示了磁与电存在着联系,从而把电学和磁学联系起来。
为了解释永磁和磁化现象,安培提出了分子电流假说。安培认为,任何物质的分子中都存在着环形电流,称为分子电流,而分子电流相当一个基元磁体。当物质在宏观上不存在磁性时,这些分子电流做的取向是无规则的,它们对外界所产生的磁效应互相抵消,故使整个物体不显磁性。在外磁场作用下,等效于基元磁体的各个分子电流将倾向于沿外磁场方向取向,而使物体显示磁性。
磁现象和电现象有本质的联系。物质的磁性和电子的运动结构有着密切的关系。乌伦贝克与哥德斯密特最先提出的电子自旋概念,是把电子看成一个带电的小球,他们认为,与地球绕太阳的运动相似,电子一方面绕原子核运转,相应有轨道角动量和轨道磁矩,另一方面又绕本身轴线自转,具有自旋角动量和相应的自旋磁矩。施特恩-盖拉赫从银原子射线实验中所测得的磁矩正是这自旋磁矩。(现在人们认为把电子自旋看成是小球绕本身轴线的转动是不正确的。)
电子绕原子核作圆轨道运转和绕本身的自旋运动都会产生电磁以太的涡旋而形成磁性,人们常用磁矩来描述磁性。因此电子具有磁矩,电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。在晶体中,电子的轨道磁矩受晶格的作用,其方向是变化的,不能形成一个联合磁矩,对外没有磁性作用。因此,物质的磁性不是由电子的轨道磁矩引起,而是主要由自旋磁矩引起。每个电子自旋磁矩的近似值等于一个波尔磁子 。 是原子磁矩的单位, 。因为原子核比电子重2000倍左右,其运动速度仅为电子速度的几千分之一,故原子核的磁矩仅为电子的千分之几,可以忽略不计。本回答被网友采纳
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