磁鐵就是吸鐵石,你玩過吸g石嗎?用吸鐵石可以吸起鐵釘、回形針等鐵做的東西,非常好玩。

  磁鐵爲什麼會吸鐵呢?這要從物質的結構談起。

  物質大多是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子又是由原子核和電子組成的。電子在原子中不停地自轉,並繞原子核旋轉,電子的這兩種運動都會產生磁性。但是,在大多數物質中,電子運動的方向各不相同、雜亂無章,這就使得物質內部的磁效應相互抵消。因此,大多數物質在正常情況下,並不呈現磁性。

  而磁鐵就有所不同。磁鐵一般是由鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁質材料做成的,磁鐵的磁性主要來源於電子的自旋。在鐵磁質中,電子自旋可以在小範圍內自發地排列起來,即在這個小範圍內的各個原子中的電子,都保持著一致的自旋方向,形成一個小的自發磁化區,這種自發磁化區就叫做磁疇。磁疇的大小不一,大致說來,每個磁疇約占1-9立方厘米的體積,約含1015個原子。因爲一個磁疇中的所有原子磁性方向一致,疊加的結果是磁性相互加強,一個磁疇就相當於一個「小磁鐵」,鐵磁體就是由大量這樣的「小磁鐵」構成的。

  在磁化前,鐵磁材料內部的各個磁疇的磁性方向小同,它們各自爲政,朝什麼方向的都有,結果,不同方向的磁場互相抵消,對外還是不顯磁性。然而,當外加強磁場後,它們就統統地沿磁場方向排列了起來,我們說鐵磁質受到了磁化,它就變成了一塊磁鐵。可是,銅、鋁、鉛等非鐵磁材料中的電子,卻好像一羣不聽話的孩子,儘管外加再強的磁場,仍不肯聽從「口令」而「整齊列隊」,而是自顧自地雜亂運動著,所以這些物質不能磁化,也就沒有磁性。

  磁鐵所以能吸鐵,就是因爲具有磁性的磁鐵在靠近鐵塊時,磁鐵的磁場又使鐵塊磁化,磁鐵和鐵塊不同極性間產生吸引力,鐵塊就牢牢地與磁鐵「粘」在一起了。然而,銅、鋁、鉛等金屬不能被磁鐵的磁場磁化,產生不了磁性,因此,磁鐵對它們也就無能爲力了。

  我們通常見到的永久性磁鐵有人工磁鐵和天然磁石兩種。人工磁鐵是人爲地將鐵磁性材料放入磁場中,使其磁化,在外界磁場撤去後,鐵磁性材料中的電子仍保持「整齊列隊」,對外呈現很強的磁性;而天然磁石是自然界中一種鐵礦石,它是在地球磁場的磁化下,帶有了永久磁性。