磁鐵被切開一半後竟然是同極相斥而不是異極相吸...?

2007-08-10 3:53 pm
磁鐵有分南北兩極
同性相斥 異性相吸
但點解將一條磁鐵分開一半後...它們面對面的切面不是相吸而是相斥的!
我想問磁鐵既性質係點樣....點解被切開一半後會相斥呢?

回答 (3)

2007-08-10 7:54 pm
✔ 最佳答案
這是因為日常生活見到的磁石跟實驗室或書本所說的棒狀磁石 (bar magnet) 的磁場方向是不同。磁石切割後是否相吸或相斥是取決於磁石的磁場方向及切面的方向。

我們可以想像磁石是由無數的小磁石合併而成,現以 s 代表小磁石的南極及 n 代表小磁石的北極,那麼棒狀磁石以以下的排列方式組成:

|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|
|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|

因此棒狀磁石的左面為北磁極,右面為南磁極,磁場以兩頭為最強,棒身的磁場比較弱,棒中間的磁場接近零,棒狀磁石的總磁場分佈會像以下(N:強北極,n:弱北極, o:無磁場,s:弱南極,S:強南極)

NNNNnnnnoooossssSSSS
NNNNnnnnoooossssSSSS

書本通常用棒狀磁石來說明地球的磁場,若我們從中間切開磁石,棒狀磁石會變成:
|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns| |ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|
|ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns| |ns|ns|ns|ns|ns|ns|ns|

即是

NNnnoossSS NNnnoossSS
NNnnoossSS NNnnoossSS

他們的切口還是會相吸

但是我們日常用的磁石並不是這樣排列,主要因為我們不是用磁石的兩端來吸引金屬,而是用磁石的中間,它的排列是:

|n|n|n|n|n|n|n|n|n|n|n|n|
|s|s|s|s|s|s|s|s|s|s|s|s|

北極及南極不是在磁石的兩端,而是在磁石中間,這樣才能發揮磁石最強的吸引力,當磁石從中間斷開,會變成兩塊磁石

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|s|s|s|s|s|s| |s|s|s|s|s|s|

可以看到它的切口是同極相斥的。
2007-08-11 9:21 am
磁鐵有分南北兩極,同性相斥,異性相吸,但點解將一條磁鐵分開一半後...它們面對面的切面不是相吸而是相斥的!
你可能誤會佐,我曾經做過試驗,比如 :
  將一長磁鐵棒或圓餅形磁鐵,沿S極與N極之連線間,橫斷折成數段時,則在每一斷口處,都會有相異的磁極生成,因此每一段都變成一個具有S極和N極的新磁鐵,如下圖(一)。
面對面的切是相吸

圖片參考:http://content.edu.tw/junior/phy_chem/ty_lk/sir/content/cph9/cph91/image/chp9001.gif

 
  但若折斷之形式係由S極和N極的連線縱切,其斷口處並不會有新的磁極生成,只是將磁鐵一分為二,形成兩個新的磁鐵,如下圖(二)。
面對面的切面是相斥

圖片參考:http://content.edu.tw/junior/phy_chem/ty_lk/sir/content/cph9/cph91/image/chp9002.gif

註:
  理論上有單一磁極(magnetic monopole)的存在。英國物理學家(Paul Dirac)推測有單一磁極的存在,一些理論學家的研究計算認為,此單一磁極是在宇宙形成之初就已經存在了,它對基本粒子而言是巨大無比的,它的重量約為質子的10 ^16倍,體積相當一個分裂的細胞,由於它與其他物質的作用力極弱,因此檢驗時必須使用由電磁感應原理製成的超電導圈檢測器,經六個月的實驗,仍無法確定它存在,而且人們利用目前最大的粒子加速器所能得到的能量與製造一個單一磁極所需的能量仍相去甚遠。若是某一天能製造出或是由宇宙中尋獲一個單一磁極,則可使一強力、弱力及電磁力的”大統一理論”更完美。
2007-08-10 5:39 pm
磁鐵有分南北兩極
同性相斥 異性相吸
但點解將一條磁鐵分開一半後...它們面對面的切面不是相吸而是相斥的!

成對存在:

  將一長磁鐵棒或圓餅形磁鐵,沿S極與N極之連線間,橫斷折成數段時,則在每一斷口處,都會有相異的磁極生成,因此每一段都變成一個具有S極和N極的新磁鐵.
  因此,它們面對面的切面應是相吸而不是相斥的;請再試試看!

磁鐵既性質係點樣?
  請參閱下列網頁:
http://content.edu.tw/junior/phy_chem/ty_lk/sir/content/cph9/cph9idx.htm


收錄日期: 2021-04-13 01:02:48
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070810000051KK00810

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