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磁铁是如何工作的?它的工作原理与什么有关?

来源;betway必威官网 -人气:发表时间:2020-03-26

     目前主要有两种不同类型的磁铁,分别是永磁体和电磁铁。永磁体之所以被称为永磁体,是因为它的磁性是永久的,它产生自己的持久磁场,不像电磁铁是由缠绕在钢芯上的一圈电线构成的,需要电流才能产生磁场,本篇文章解释了永磁体是如何工作的。
     永磁体的工作原理与它的原子结构有关
     铁磁性材料,所有磁铁都是由(铁、镍和钴等金属)构成的材料,其原子中有一些未配对的电子。这些电子总是旋转并产生自己的磁场,尽管磁场很弱。
     许多这样的原子被组合在一起形成各自的磁畴,每个磁畴都有自己的南北极,因此每个磁畴本质上就像一个微小的磁铁!下图描绘了各个磁畴随机排列,磁场指向不同方向。
     磁畴随机排列
     当磁铁被制造出来时,当原料被加热和冷却时,外部磁场被施加到原料上,迫使单个磁畴与外部磁场的方向对齐。一旦移除外部字段,这些域中的大多数域将保持对齐,如下所示。
     磁畴对齐
     由于大多数磁畴现在指向同一个方向(包括它们的南北极),一个完整的永磁体产生了一个首选的磁方向。以这种方式制造的磁铁被称为具有各向异性排列。如果磁铁的所有磁畴都在同一方向上排列,从而产生最大的磁输出,则磁铁被描述为各向异性的。这个方向叫做“磁轴”。如果永磁体保持在理想条件下(例如不允许腐蚀或不在超过其最高工作温度的温度下使用),则永磁体将无限期地保持这种对准及其磁性(称为剩磁)。
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