江北区科协开启社区共享科普馆巡展楞次定律北碚区科协志愿者举办新春送法下乡讲座永川区社区科普大学召开年度总结表彰大会江津科技馆开展3D全息投影展教活动重庆市药品监督管理局做好第二批医疗器械唯一标识实施工作
第10版:科技服务·科普
上一版 下一版  
江北区科协开启社区共享科普馆巡展
楞次定律
北碚区科协志愿者举办新春送法下乡讲座
永川区社区科普大学召开年度总结表彰大会
江津科技馆开展3D全息投影展教活动
重庆市药品监督管理局做好第二批医疗器械唯一标识实施工作
     
 
重庆日报 | 重庆科技报
重庆日报报业集团主办 
3上一篇  下一篇4  
2022 年 02 月 08 日 星期 放大 缩小 默认  
科普中国
过年买黄金先复习
楞次定律

  李大爷今年春节过得有些“跌宕起伏”。他本想图一个好彩头,给老伴买件黄金首饰。但当他悄悄地掏出一块磁铁,想试试营业员拿出来的各种小老虎金吊坠是不是真黄金的时候,那金吊坠竟然“被磁铁吸动了”。专家说,店方的黄金纯度没有问题,李大爷的磁铁之所以既能吸铁也能吸得动黄金,大概是因为楞次定律。

  磁铁为何能吸住铁

  磁铁之所以能吸住铁,是因为磁铁有磁场。而磁场有两个磁极,一端为北极(N极),一端为南极(S极)。当两块磁铁相互靠近时,就会产生同性磁极相互排斥(同性相斥)、异性磁极相互吸引(异性相吸)的现象。

  普通的铁中有许多具备两个异性磁极的原磁体。在无外磁场作用时,这些原磁体排列紊乱,磁性相互抵消,对外不显示磁性。当磁铁靠近铁时,铁中的原磁体会在磁铁的外加磁场作用下整齐地排列起来,使靠近磁铁的一端具有与磁铁极性相反的极性,从而相互吸引。

  也就是说,磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程。不仅是天然磁铁,电磁铁(因通电产生电磁)也会产生同样的现象。当电流产生的磁场磁化别的物体,磁化物体产生电场,电场互相作用产生力的作用,使得电磁电也能吸住铁。但,磁铁为什么就吸不住黄金呢?

  磁铁为何不吸黄金

  能被磁化的物质称为磁性材料,铁、钴、镍都是能被磁化的磁性材料,所以磁铁不仅能吸铁,还能吸钴、镍,或者钴、镍合金等,甚至还能吸住通电导线这类可以产生磁场的物质。但是金、银、铜、铝不是磁性材料,无法被磁化,也就不会被磁铁吸引。

  其中,铝原子之中存在着一个未成对的电子,在外加磁场的作用下,铝原子会顺着外加磁场线的方向排列,从而表现出顺磁性,顺磁性物质本身是非磁性的。而铜之所以不能被磁化,是因为铜原子的电子壳层是充满的,当它受到外部磁场作用时,会产生电子环流,使得自身的磁性与外磁场方向相反,从而表现出抗磁性。

  黄金是化学元素金的单质形式,金也是一种抗磁性金属,不会被磁铁吸住。所以李大爷才带了块磁铁去买黄金首饰。但他忘记了,金虽然不能被磁铁吸住,但黄金毕竟是金属,并且是电的良导体。

  动起来的楞次定律

  李大爷拿着磁铁靠近空悬的金吊坠时,开始并没有吸上。但当他手里的磁铁来回晃动时,金吊坠也随之摆动,好像是被隔空吸住了一样。这就涉及一条电磁学定律:楞次定律。

  楞次定律,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的原因,也就是物体的运动磁场会对引起磁场的原因产生阻碍。它有个非常好记的口诀“来拒去留”。由于磁铁的靠近,越来越多的“磁感线”穿过了金吊坠,在金吊坠内部激发了“环形感应电流”。这个环形感应电流就会形成一个新的磁场,并且磁极方向刚好与大爷手上磁铁的磁极方向相反,所以磁铁会把金吊坠推开,也就是“拒”。远离时,金吊坠的环形感应电流方向倒转,形成的感应磁场方向也倒转,所以运动磁场又会开始吸引金吊坠,也就是“留”。并且金吊坠和磁铁相对运动速度越快,环形感应电流越大,环形电流产生的磁感应强度越强,“拒”和“留”的现象会更加明显。

  一开始双方没能吸上,是因为磁铁相对金吊坠静止时,金吊坠的内部没有感应电流。而当磁铁不断地远离和靠近金吊坠时,因为楞次定律不停在“来拒去留”,看上去就像是被吸得动了起来一样,其实不过是一种电磁感应罢了。(本报综合)

3上一篇  下一篇  
 
《重庆科技报》版权所有 未经书面授权 不得复制或建立镜像
地址:重庆市渝中区双钢路3号科协大厦 邮编:400013
技术支持:北京北大方正电子有限公司