如果没有导线把电池的两端连起来,是不会有电流通过的,而磁力不需要导线,它可以直接穿过空间 。而且,和电的流动相同,它也一定要走过一圈(从N到S),决不中途停顿或断开 。磁走过的路线是看不见的,我们用磁力线来表示 。磁力线是一个抽象出来的概念,它本身并不存在,但磁场是存在的,我们用磁力线的方向来表示磁场的方向,用磁力线的疏密来表示磁场的强弱,磁力线越密,表示磁场越强 。
虽然磁场看不见摸不着,但它确实是客观存在的一种物质 。如果在磁铁的上方放一块有机玻璃板或塑料板并撒上铁粉,然后轻轻弹振塑料板,我们会看到,铁粉有规则地排列成一圈一圈的形状,这就是磁力线的分布情况,也就是磁场的情况 。
电极具有同性相斥、异性相吸的特性,磁极也一样,南极与南极、北极与北极接触时会相互排斥,可是磁铁的南极与北极不用接触,只要一接近,就会相互吸引 。
磁力线喜欢走捷径,在它经过的途中,如放一块铁(磁性材料),它就不绕大圈子,而是穿过铁块 。而且,尽力把铁块拉到自己身边,离得越近越好,这就是“吸引”作用 。
如果迷路时要想判断方位,就可以使用指南针,它其实就是个很轻的磁铁 。因为指南针既可以指南,也可以指北,就简单地叫它“磁针” 。由于地球的北极是S极,它要吸引指南针的N极,所以,指南针的N极指向北方;同理,地球的南极是N极,它要吸引指南针的S极,所以指南针的S极指向南方 。地球和指南针的磁力线是一致的,但方向相反 。如果把指南针放在地球的南极或北极,就应该把指南针立起来放置 。
当磁针放在其他磁铁附近,也就是磁场内时,它的方向就会改变,从而发生旋转 。如果磁铁的磁力较弱,磁针偏转角就比较小,如果磁铁磁力较强,磁针偏转角就会比较大 。
传说大海中有一座神奇的岛屿,美人鱼在岛上唱歌迷惑过往的水手 。谁要是听到歌唱,一定会被迷惑,等待他的只能是船毁人亡 。可是,据说大海中真的就有这么一座岛,任何靠近它的船只都会莫名其妙地以飞快的速度向它驶去,粉碎在岸边陡峭的礁石上 。
【漆包线是什么东西,从什么东西上能拆出很多的漆包线?】后来有一艘船在即将重蹈覆辙的时候,船长果断地下令弃船,船员们才得以坐着小艇生还 。据生还者讲,当时船上所有的罗盘都失灵了,而船也失去了控制,不顾一切地撞向小岛的悬崖 。
当然,这座岛上根本没有什么美人鱼,不过,却有另一样更致命的东西:磁场 。原来岛上富含磁性矿物质,因此整座岛变成了一个大磁铁,铁壳的船只一旦靠近它,难免会被它吸过去,而罗盘——也就是指南针,当然也会在强磁场的干扰下失灵 。
磁力和磁场
我们说过,磁场的强弱,用磁力线表示 。如果将两根磁棒串联放置时,穿过单位横截面积的磁力线数目不会改变;并联放置时,穿过单位横截面积的磁力线数目增多,也就是磁力线变密了 。数目不变的,磁场的强度不变;数目增多的,磁场增强 。不过,并置时必须把两根磁棒压紧,否则不会增强 。
把铁块或钢块置于“U”形磁铁的两极,则铁块和钢块将被磁化,它会吸起铁屑,当把铁块和钢块由磁极下端移开时,则仍有许多铁屑被吸在钢块上,而铁块上的铁屑几乎全部脱落 。
磁化停止后,钢块上所保留的磁性叫做剩磁,铁块的剩磁少,钢块的剩磁多 。
如果把两块强弱不同的磁铁并置在一起,强磁铁的磁力线将强行通过弱磁铁,使弱磁铁的磁力线被抵消 。本来,它们是同极并置在一起的 。这样一来,当它们离开时,弱磁铁的S极与N极就互相调换了位置,原来的S极变成N极,原来的N极变成S极 。
弱磁铁在强磁铁的作用下,体内小磁体的取向就改变了,所以像刚才说的,它就改变了原来磁力线的方向 。
这里教大家一个用磁铁吸引铁钉或曲别针之类的小东西的游戏吧?请准备一些这样的物品做下面的实验 。到商店买3~5块铁氧体材料的磁铁和10米长、0.4毫米直径的漆包线 。买磁铁时要挑表面平整光滑些的,当把它们串置在一起时,能互相吸得牢固,这样的磁铁可当磁棒使用 。
用磁铁把小铁钉吸上来以后,小铁钉也变成磁铁了 。当然,比起磁铁来,它们的磁力是很微弱的 。虽然弱,也具有了磁性 。如果用小铁钉靠近它附近的其他铁钉时,就会一个连一个地吸上来,吊成一串,十分有趣 。
不论什么形状的铁,它里面都有磁铁的“成分”,这成分究竟是什么,稍后我们再探讨,可以把它们暂且看成是一个个微型的小磁体 。平时它们是杂乱无章地排列的,所以显示不出磁性 。假如把铁放到磁场内,小磁体们整齐一顺地排列起来,于是,磁性就能够显示出来了 。
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