把磁铁做成球状,有n极s极吗?

XueRiver


答案是肯定的,圆形磁铁也会有N极S极之分。



根据安培分子电流假说,磁体内部每个原子都可等效为一个小磁体,如果把磁体分子重新排布,使磁体形状变为圆形,但在磁体内部,每个等效磁铁的N极S极总会相同,所以圆形磁体的磁极会分布在某一直径的两端,最直接的例子就是我们的家园——地球,地磁的N极S极分别位于地理的南极北极附近。



俗话说,实验检验真理,如果你不确定的话,可以进行实验判断。

首先准备一个已知N极S极的条形磁铁,然后再准备一个球形磁铁,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,相信你可以判断出球形磁体是否存在磁极并且分辨出N极S极。



大家好,我是老朱,如果你有不同意见,欢迎评论。


老朱物理课堂


磁铁很多人小时候都接触过,对于磁铁的极性也都比较了解,比如条形磁铁的磁极就在两端,马蹄形磁铁的磁极也是在两端,但是,如果磁铁是一个球形呢?两个磁极会在哪里?是一个在球心,一个在表面?还是没有固定的磁极?或者说因为球面上可以找出无数个相对的任意两点而有无数个磁极?实际情况就是,球形磁铁和条形磁铁一样,拥有两个固定的磁极,不然像巴克球这种磁力小球就没法玩了。

事实上,自然界中那些球形磁铁的磁极通常都是在某一方向的直径的两端,比如我们地球的N极与S极。当然也可能存在着稍微的偏差,但基本不会相差太多。至于人造的球形磁铁,实际上是用一个方块形的磁铁打磨成球形的。方形磁铁制作出来以后开始充磁,充磁的一面是一极,对立面就是相反的一极,最后磨成球形其S极与N极也就不变了。所以说,球形磁铁的磁极只是与其制造过程时开始的磁化方向有关,磁化方向确定后,磁极就在该方向球体直径的两端了。

其实关于球形磁铁的磁极方向我们可以通过一个思想实验来验证一下。你将一块条形磁铁用一条从N指向S的直线左右对称的分开,然后在左边削下一小块,同时在右边对称的地方也削下同样大小的一块,那么剩余的那一大块磁铁的N和S极还是保持着原始的朝向。不断重复这个削磁铁的动作,直到把这块条形磁铁削成球形,这时,这块球形磁铁必然还保留着原条形磁铁的N极和S极的原始朝向。这就是说,球形磁铁的磁极应该和地球的磁场一样,在效果上,等同于一个长条磁铁。磁力线从N极发出,在外部空间形成一个弧线,指向S极。而在磁铁内部,磁力线则是从S极指向N极。


可能还会有人提出,如果这个磁性的球是空心的呢?道理是一样的,空心磁球外部磁场和实心球一样,磁极也是分布在对立的两极。在内部空间,当然也是一个两极对立的磁场。

所以说,对于磁铁这类硬磁材料的永磁体,其磁极分布主要和磁化历史有关。就是在最初的磁化过程中,外磁场加在哪个方向,N极就在那个方向。什么形状是无所谓的,不管球形,环形还是三角形什么的都没有本质的区别。


清明的星空


只要是磁铁就有N极和S极两个磁极,不论你把它做成条形还是蹄形亦或是球形。地球就是一个巨大的球形磁铁,它有有N极和S极。一块条形磁铁被摔成两半,任意一半上也会存在N极和S极。

狄拉克曾在理论上预言存在磁单极子,也就是只有一个磁极的磁铁。从理论问世到现在已经将近100年,磁单极子仍未被发现。如果有一天谁真正发现了磁单极子,可以肯定的是诺贝尔奖很快就会发给他。

有人在寻找磁单极子,也有人想设计出只有一个磁极的磁铁。曾经有人给出过这样一个方案:制造一个球形磁铁,让球心处为S极(或N极),球表面为N极(或S极),这样球的表面只有一种磁极,对外表现就好像是只有一个磁极的磁铁。

这个方案完全可以实施,找一个钢球,劈成一个个的由球心延伸出来的细小锥体,将锥尖磁化为S极,锥底磁化为N极,然后再将锥体组合成球。只可惜这样做出来的磁铁对外并不显磁性。

用很简单的理论分析就可以知道这个“单磁极”的磁铁并不显磁性。磁场的高斯定理显示,穿过一个闭合曲面的磁通量为零。磁感线是闭合的曲线,一条磁感线从曲面的这个位置进入了曲面,它必定还会从曲面的某个位置穿出来。在刚才的“单磁极”磁铁的例子中,以磁铁的表面为高斯面,穿过这个面的磁通量为零。如果小锥体做得非常理想非常均匀,球形磁铁表面任何一个位置的磁感应强度都为零。如果锥体做得不均匀,最后整个磁铁会像地球这样成为一个磁性不强的球形磁铁。


刁博


这没有疑问,肯定有N、S极。根据科学家对磁性的来源的猜想,物体内的原子中的电子绕原子核运动,类似于环形电流,因为电流的周围存在磁场,所以每一个原子就相当于一个微型小磁针。有磁性的物体,其中大量的微型小磁针指向较为一致,磁体中间微型小磁针磁极性质相反,磁性互相抵消,磁性较弱。而在磁体的一端,出现的必然都是微型小磁针的同一磁极,另一端都是微型小磁针的另一磁极,磁极性质相同,磁性互相加强,所以,磁体上必有两个磁性最强的地方,称为磁极,根据其指向性,分别叫做N极(北极)和S极(南极)。任何磁体都不例外,所以,将磁体制成球形同样有N、S极。


对球形磁体,要确定其磁极性质可分两步处理。第一步确定磁极位置,将球形磁体放入细铁屑中,吸附细铁屑多的地方就是磁极。第二步确定N、S极。一种方法是利用磁体的指向性。将球形磁体两极水平悬挂起来,使之能在水平面内自由转动,静止时,指北的一段是N极,指南的一端是S极。另一种方法时是利用磁极间的相互作用规律。用一个已知磁极的磁铁的一个磁极(如N极)靠近球形磁体的一个磁极,如相互排斥,则为同名磁极;如相互吸引,则为异名磁极。


甜甜向上314159


当然有了,平常我们说的磁铁大多是指硬磁材料(就是小时候在商店买到了那种磁铁),而它们的磁极的位置只和当初被磁化时的方向有关,磁化后它们的磁极位置也就定了。

因此,题目的回答就是:N极和S极位于球形磁铁某一直径的两端。

对于我们常见的磁铁,它们的磁性来源是其内部存在原子磁矩,而原子磁矩这种东西,实际上是其内部的电子的轨道磁矩和自旋磁矩,以及很微弱的原子核磁矩,这三者的矢量和。通俗来说,你也可以认为每个原子都有它自己的N极和S极,而当材料内部大量的原子磁极的排列方向一致时,这块材料就能表现出磁性了。

而对于没有经过磁化的材料,因为内部原子磁矩排列混乱或者说各部分磁畴排列方向不一致(磁畴就是指材料内部某一块原子磁矩排列一致的区域)。

而此时你对材料施加一个外磁场就能对其进行磁化,这些原子磁矩的排列方向就会在外磁场的作用下跟着改变,如果是硬磁材料,那么当撤离外磁场后,依旧能保持磁性。

所以说,球形磁铁的是具有N极和S极的,至于磁极的位置则和磁化过程有关。

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赛先生科普


当然有,买个巴克球实贱一下吧!


望乡49924542


球形磁铁有磁极。

做成环形磁铁,外面就感觉不到磁极了。


ScholarMartin


把磁铁做成球形,球形磁铁照样有n极和s极。道理很简单,不论什么形状的磁铁都有两极,并且两极的方向和位置都是固定不变的,不论这个任意形状的磁铁被切割或打磨成什么形状,两磁极的原方向和原位置都不会改变,即便是球形也如此,球形磁铁也同样只有两个位置和方向固定的磁极。

稀土磁铁采用烧结工艺制成,磁铁刚制造出来是没有磁性的,必须在充磁机上充磁后这些磁铁才开始具有磁性。充磁机上当然只有两个磁极了,所以不论什么形状的磁铁在充磁机上被充磁后也都是只有两个磁极,并且这两个磁极的方向和位置是固定不变的。


用户6534293489481


地球不是有南北极吗?没有两极,叫啥磁铁?


王祖荫1


这个问题是很显然的,有磁极。

虽然对磁极是如何产生的并不理解,但是这个有现成的例子——地球。




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