永磁体

几个世纪前，人们发现某些类型的矿物岩石对金属铁具有不同寻常的吸引力。一种特殊的矿物，称为磁石 , 或 磁铁矿 , 在非常古老的历史记录中被发现（大约 2500 年前在欧洲，远东更早）作为一个好奇的主题。

后来，它被用于导航，因为发现如果让这种不寻常的岩石自由旋转（悬挂在绳子上或漂浮在水中），它的一块将倾向于南北方向.

Peter Peregrinus 于 1269 年进行的一项科学研究表明，在与一块磁石的一个“磁极”摩擦后，钢可以类似地“带电”这种不寻常的特性。

与电荷不同（例如当琥珀与布摩擦时观察到的电荷），磁性物体具有两个相反作用的极，在它们自我定向到地球后分别表示为“北”和“南”。正如 Peregrinus 发现的那样，不可能通过将一块磁石切成两半来单独隔离这些磁极中的一个：每块磁石都有自己的一对磁极：

像电荷一样，只有两种极点可以找到：北极和南极（以此类推，正极和负极）。就像电荷一样，同极互相排斥，而异极互相吸引。这种力就像静电一样，在空间中无形地延伸，甚至可以穿透纸、木头等物体，对强度的影响很小。

哲学家兼科学家勒内·笛卡尔 (Rene Descartes) 指出，可以通过将一块磁铁放在一块平坦的布或木头下方并在上面撒上铁屑来绘制这种看不见的“场”。锉屑将与磁场对齐，“映射”其形状。结果显示了磁场如何从磁铁的一极不间断地持续到另一极：

与任何类型的场（电场、磁场、重力场）一样，该场的总量或效应被称为 通量 ，而导致空间中形成通量的“推力”称为力 .迈克尔法拉第创造了术语“管”来指代空间中的一串磁通量（术语“线”现在更常用）。事实上，磁场通量的测量通常是根据磁力线的数量来定义的，尽管这样的场是否存在于具有恒定值的单个离散线中是值得怀疑的。

现代磁学理论认为磁场是由运动中的电荷产生的，因此理论上，所谓的“永久”磁铁（如磁石）的磁场是铁原子内的电子旋转的结果均匀地在同一个方向。

材料原子中的电子是否受到这种均匀自旋的影响取决于材料的原子结构（与材料原子中的电子结合决定电导率的方式不同）。因此，只有某些类型的物质会与磁场发生反应，而具有永久维持磁场能力的物质就更少了。

铁是容易磁化的物质之一。如果将一块铁放在永久磁铁附近，铁中原子内的电子会调整它们的自旋方向以匹配永久磁铁产生的磁场力，铁就会被“磁化”。铁将以这种方式磁化，从而将磁力线纳入其形状，从而将其吸引向永磁体，无论将永磁体的哪个极提供给铁：

先前未磁化的铁在靠近永磁体时会被磁化。无论永磁体的哪个极向铁延伸，铁都会以被磁铁吸引的方式磁化：

参考铁的天然磁性（拉丁语 =“ferrum”），一种铁磁性 材料是一种易于磁化的材料（其组成原子很容易将其电子自旋定向以符合外部磁场力）。所有材料都在某种程度上具有磁性，那些不被认为是铁磁性（容易磁化）的材料被归类为顺磁性 （轻微磁性）或抗磁性 （倾向于排除磁场）。在这两者中，抗磁性材料是最奇怪的。在外磁场存在的情况下，它们实际上会在相反的方向轻微磁化，从而排斥外磁场！

如果铁磁材料在移除外场后趋于保持其磁化强度，则据说它具有良好的保持性 .这当然是永磁体必备的品质。

评论：

• 磁石 （也称为磁铁矿 ) 是一种天然存在的“永久”磁铁矿物。 “永久性”是指材料在没有外部帮助的情况下保持磁场。任何磁性材料这样做的特性称为保持性 .
• 铁磁性 材料很容易被磁化。
• 顺磁性 材料的磁化难度更大。
• 抗磁 材料实际上倾向于通过在相反方向磁化来排斥外部磁场。

相关工作表：

• 磁性工作表