為什麼磁鐵之間會發生相斥相吸現象?背後的科學道理是什麼?

知足常樂07242019-03-02 11:41:11

為什麼磁鐵之間會發生相斥相吸現象？背後的科學道理是什麼？

答：感覺頭條的問答題越來越牛；它涉及到磁學與電磁學；這是我們這些凡夫俗子望而卻步的一個問答題。

要搞清楚磁鐵為什麼同性相斥、異性相吸得首先了解“磁鐵為什麼有磁力？”。

這個問題還沒有一個真正的讓人比較容易接受的理論依據；包括1600年的英國人威廉。吉伯發表的關於磁的專著“磁鐵”，即使是韋伯。麥克斯韋也只是用一種比較抽象的概念來進行計算而已。

目前為止，科學家們認為天然磁場與磁鐵，是因為地球在宇宙中的自轉，而形成磁場的元素與電流不斷地強力結合，使整個地球變成一個很大的磁場。

不過聰明的人類利用磁和磁的特性（同性相斥異性相吸）為人類服務已經是得心應手了。例如；指南針、電動機、發電機、電聲器材、磁療、磁懸浮、核磁共振等等。

不過這些都是人造磁鐵；磁鐵的成分是鐵、鈷、鎳等金屬組成，其內部的分子結構比較特殊，其本身具有磁矩。

早在5000年時人類就發現天然磁鐵（Fe3O4），磁力是人們發現的一種力，多年來一直被人們所知。在它如何工作之前，它被認為是一種神奇的力量。與電力密切相關，可以為我們工作。

相當準的磁鐵可以吸引其他的物體，或者使它們更好地（推開）。所有這些都是一種不可見的磁場，在那裡可以感覺到。磁場在磁鐵上的兩個地方都是最強的，叫做北極和南極。在棒狀磁鐵上，磁極兩端都有。如果你把微小的鐵分散在磁鐵周圍，它們沿著磁鐵周圍的線排列。比其他任何地方收集更多的電線杆。指南針也指向磁力線。

一種像鐵這樣的磁性材料包含一些被稱為磁疇的區域。如果材料不是磁鐵，這些區域指向不同的方向（A）。但是，透過在材料上摩擦，磁疇可以向上延伸，變成一塊磁鐵（B）。一個指南針平行的小棒磁鐵，它的北極與地球磁場相當，向我們展示的是。

以上為個人觀點，由於本人才疏學淺，對磁鐵的認識完全是一個小白，上述中難免胡說八道的。

知足常樂2019。3。2日於上海

艾伯史密斯2020-01-03 01:49:16

答：磁力的本質是電磁力，在磁性物質內部存在微小的磁疇，磁疇在外界磁場的作用下會把磁極統一朝著一個方向，當撤去外部磁場時部分磁性物質的磁疇無法恢復原樣，於是就對外顯現磁性，成為一塊永久磁鐵，滿足同性相斥和異性相吸的原則。

磁力

在電磁學當中，電和磁是統一的，電生磁，磁也能生電，可以由麥克斯韋方程組來描述，電磁力是自然界的四大基本力之一，電荷具有同性相斥、異性相吸的原則。對於運動電荷產生的磁場，也具有同性相斥、異性相吸的性質。

磁鐵

磁鐵可以產生磁場，部分含有鐵、鈷、鎳等金屬可以形成永久磁鐵，這是因為在這些金屬當中，其原子排列具有特殊的結構，相鄰原子因為電子自旋產生強烈的相互作用，然後形成微小的磁疇，每個磁疇內電子的自旋磁矩自發朝著一個方向，因此磁疇對外具有很強的磁性。

對於鐵原子來說，每個磁疇內含有大約10^20個鐵原子，尺度在微米至毫米級別，如果外界沒有磁場，磁性物質內的磁疇排列方向就是無序的，整體對外不顯磁性；一旦施加外界磁場，這些磁疇在磁場作用下就會統一朝著一個方向，整體對外顯磁性，就能被磁鐵吸引。

對於一些磁性物質，在外部磁場撤去之後，內部的部分磁疇無法完全恢復原樣，於是整體對外還顯現出磁性，也就是我們說的被磁化了，形成了永久磁鐵，具有S極和N極。

如果把永久磁鐵掰成兩塊，對於每小塊來說，其內部都有一定數量的磁極，於是兩個小塊還是具有S極和N極，同樣具有磁性，只是磁性相對於原來要小一些而已。

如果把永久磁鐵進行加熱，內部原子的不規則運動將會加劇，當加熱到一定程度後，原子的熱運動將會使原子脫離相鄰原子的束縛作用，於是磁疇中的原子方向將會被打亂，永久磁鐵也就失去了磁性，這個臨界溫度被稱作居里點，不同磁性物質的居里點是不一樣的。

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鍾銘聊科學2019-03-02 12:55:47

其實說白了，這個問題是在問四大作用力中的“電磁力”到底是咋回事？

凡事如果一直問“為什麼”總是可以問個無限迴圈下去的，我就來說說，關於電磁力，目前科學家研究到什麼一個程度？

我們從桌子能立在地面上說起，我們上學時，老師會說這是因為桌子受到了支援力，支援力和重力平衡了。

那麼問題來了，為什麼地面會給予支援力？當時我們是不知道，老師也不會教？

我們再回首四大作用力：引力，電磁力，弱力，強力。支援力肯定是其中一款，引力是物體之間的吸引力，所以不可能；弱力和衰變有關，所以也不可能；強力是原子核內的作用力，也不可能。所以其實這個支援力只能是電磁力。也就是說磁鐵互相吸引和支援力其實是一個型別的力。

那我們來繼續說，什麼是電磁力？你地面的支援力和桌子的壓力是一對作用力和反作用力，地面受到一個微小形變，而產生了支援力。

為什麼微小形變會產生作用力？

我們可以把桌子和地面可以看成兩團電荷，之間的電磁排斥作用宏觀體現為壓力與支援力。

為什麼會有電磁相互作用？

科學家發現了世界上存在著正負兩種電荷，存在著摩擦起電，磁針偏轉等現象。麥克斯韋方程組能很好地描述電磁相互作用。更進一步，量子場論（Quantum Field Theory）的觀點告訴我們，力的作用不是超距的，所有的相互作用都是兩個物體交換一個媒介粒子而發生的，電磁力實際上就是交換光子。我們有了新的觀點，不再說電磁力了（事實上在分析力學的框架建立之後，“力”就不再是我們主要討論的內容了），但這只是觀點上的革新，交換光子和電磁相互作用指的還是同一件事。

你依然可以繼續問，為什麼自然界裡可以交換光子？我們不知道。這需要更深層的物理。

其實“存在四種相互作用”是一個很原始很基礎的描述，這是經過了大量的經驗歸納之後才總結出來的，暫時，沒有比這還基礎的知識，能用來解釋它了。

農民做力所能及的事2019-03-02 11:18:04

磁鐵用得小，曾經在內蒙一帶，磁鐵礦取樣化驗，磁鐵成份分類，沒有深究，當時化驗是否含金，含其它稀貴金屬，只於磁性排斥，吸引陰陽之道，這種研究不算深刻，最主要是要搞懂其原子活動，現有磁鐵是原始就有提純的磁鐵，強磁，次磁，是否有原素合金後，形成0。1秒強磁，0。1秒失磁，這是一項很值得開發的專案。

紅色微平臺2019-03-02 11:26:49

磁鐵，我們把磁鐵分小，再分小，分到鐵原子，電子繞原子核高速運轉，這就是電流，電流就產生磁場，磁場和磁場之間就有力的相互作用，力是有方向的，所以有吸引和排斥的表象，內在的相互吸引是因為力的方向一致，我們看到了吸引，反之排斥。

所以的物質，都有電子繞原子核運轉，都在原子周圍產生電流，當然也有磁場，這些磁場就把物質原子相互吸引，形成更大的具有幾何形狀的物體，這就是我們看到的一塊塊物質，而不是一盤散沙。

當一個物體所有原子之間的磁力都用來吸引自己本身的原子，使其變成一個宏觀可見的物體時候，磁力在物體內部作用，對外不產生電磁力。我們說這樣物體沒有磁性。

磁鐵之所以對外產生磁場，是磁鐵內部所有的鐵原子周圍分子運動方向變得一致，由於磁性材料的特定分子結構，內部磁力把原子吸引在一起的同時，方向一致的磁力都在一個方向上疊加起來，產生合力，就在磁鐵周圍有磁場了。

一句話，磁鐵內部原子核外電子都在一個方向上規整的運動，無數個小電磁場疊加出一個大的電磁場，這就是我了看到的磁鐵。

我們可以用宏觀的方式證明這一點，拿塊磁鐵，敲打，或加熱，磁鐵磁性會減弱，會消失。這其實是弄亂了磁鐵內部的原子有規律的排列。

ooO孫悟空Ooo2019-03-02 10:17:18

電磁不分家。電生磁、磁生電。磁鐵之所以有磁性是因為原本雜亂無序的磁級被統一了。磁力線方向不同造成排斥或吸引。

我們曾在物理課上學過，電流會產生磁場，導線切割磁感線會產生電流，有電流得導體在磁場中會受力。這裡就不一一講解了，只重點講一下和題目有關的電生磁，右手螺旋定則。

伸出右手，四指平齊，大拇指與其垂直。四指握住螺旋導線，指尖指向電流方向。這時大拇指的指向為磁感線的方向。即磁鐵的N級。

而磁鐵中的每一個原子都可以看作一個微型電磁場。被磁化前電子公轉方向是雜亂無章的，有的垂直轉，有的水平轉，有的有夾角。而被磁化以後，所有電子都垂直於磁鐵條旋轉，磁力線疊加出強大的N、S級，磁鐵的磁性就形成了。

你若把一般的磁鐵摔一摔，或者升溫再摔一摔，會使其失去磁性。因為電子的運動方向又無序了。

（這是當年的物理老師給我講的，理論可能不夠準確，但大概就是這麼個意思，十多年了很想念他）

光量子宇宙2020-01-03 07:58:26

磁鐵的相斥與相吸的根本原因在於磁場的作用。什麼是磁場呢？磁場是電子的圓周運動帶動空間的混沌光子的定向有序運動狀態。具體的說就是電子的圓周運動構成一個圓平面，由於電子本身在自轉，所以撞擊周圍的混沌光子，使混沌光子的一部分作定向有序運動，使電子圓盤附近空間的混沌光子由圓面的一側經過圓心向另一面運動。也就是混沌光子由一面進入，而從另一面出來。這樣就形成了一個磁疇，進入的一面與出來的一面就成為兩個不同的磁極。當兩個出來的極相遇時，出來的磁力子互相碰撞，碰撞產生的壓力使磁疇互相分開，表現為斥力。當進入的一面相遇時，由於磁力子都要從這面進入，所以外面湧入的磁力子也互相碰撞，把兩個磁疇互相撞開，也表現為斥力。。只有當一面進入與另面出來的相遇時，進入的恰好被吸入，不發生任何碰撞，能迅速靠攏，表現為吸引力。這個磁力模型中，吸引力與排斥力是不一樣大的，可望測量確定。

關注九哥2019-03-02 23:19:58

謝謝邀請！

磁鐵相互吸引理論是磁場力及其關係式，至於場力是什麼東東，咱正在研究之中。

引力場，電場和磁場，從場中某點到場主之間所具有的勢能關係都是統一的，與它們的間距離平方成反比，與它們量值（重量，電量，磁通量）成正比，只是引力場還設有發現排斥的現象。

場力是物質的一種奇特的相互關係，比如月亮與地球之間相隔遙遠，且之間為真空但它們之間卻有巨大的引力關係，那麼大一個石頭屹㟷繞著地球轉了幾億年，恐怕一時半會還不會離開。

對量子力學的研究，為解開場力及關係提供了一些思路，物質的基本單元間存在著未知的相互關係，解開這些關係才能為解開場力創造條件。讓我們等科學家的好訊息吧！

山水13202019-03-02 10:40:44

有一句流行語：同性相斥，異性相吸。這不過是對男女情感的一種訴說。偏偏在自然界有一種礦物，也俱備這種功能。就是我們通常說的吸鐵石。也就是磁鐵。

兩塊磁鐵放在一起，為什麼會產生相斥相吸的現象？首先我們要明白磁鐵為什麼有這種功能。磁鐵的主要成分由鐵，鎳，鈷等金屬組成，其特殊的原子結構使其俱有磁性。所以磁鐵能夠產生磁場，具有吸引鐵磁性物質的特性。

磁鐵有兩個極，一個稱N極，一個叫S極。如果兩塊磁鐵的N極磁力線同一方向就會產生排斥，而把N極和S極磁力線反方向則會相吸。也就是說，同性極相互排斥，異性極相互吸引。我們的祖先早在一千多的年前就發現了磁鐵這個原理，併發明瞭世界上最早的指南針。便人們再不會在茫茫大海中迷失方向。

易天地萬物變化之道2019-03-02 14:07:02

無極必反啊，當無限靠近到極限是就會相斥，但是如果這個靠近的力量超過它的極限的話又會相吸，那就是質變了。

真作幻時幻亦真12019-03-02 18:31:50

磁現象的本質是電。

兩根平行的導線，均有同方向電流。每根導線中的電流在另一根導線位置均會形成磁場，這磁場方向垂直於有兩平行導線。導線中的電流受這磁場作用，會形成指向另一根導線的力。

磁材料磁化後，內部就會形成這些平行的同向電流，使其內部互吸在一起。而兩塊磁鐵，異極性靠近時，兩磁鐵內的電流也是平行同向的，所以會產生吸力。而同極性的兩磁鐵內的電流則昰平行反向的，產生的則是斥力。

羅國希12019-03-02 12:26:30

對於磁鐵已有多位老師作解釋。再無必要重複，我只想和大家分享一下天然磁和人造磁的區別，如約有誤，請指證。謝謝。天然磁屬於磁性礦物質，它的硬度與普通鋼材相仿。但比較脆，容易擊粹，不容易失磁。且不導電。

另一種我們稱為人造磁鐵。以蹄形著稱。可隨時充磁和消磁。

天然磁與人造磁的區別主要是耐溫有別。兩者都處於150度左右就會失磁。天然磁冷卻後便恢復磁性。但人造磁鐵，沒有恢復能力。

電飯煲開關是天然磁結構。飯煮熟後脫扣關電源。若即時再按仍然失效。不防一試驗證。

老人新手新手2020-01-03 08:37:27

正負極反了，正負相吸，同極相斥

原黃烈平2019-03-04 03:48:53

磁鐵原子的規律排列形成磁性和磁場，這個是我的原創，看回答有兩個在抄襲，請文明回答，

為什麼磁鐵只與鈷、鎳等相關和互磁，不吸銅鋁等，個人認為磁性金屬之原子運動活性有關，一，本身規律排列，天然磁，為地球磁場誘導磁化。二，電性易誘導的磁合金，人造磁鐵，為規律流動電磁誘導磁化，而其它金屬難規律故無磁或難誘導，按鐵的比重約8，相比其它金屬比重在中間，故可理解為中性金屬，三，通電導體產生磁是電磁波的定向移動形成的（不是學界認為自由電子形成電荷），當然導體原子也有一定作用。

每個原子就是一個磁矩，無數個規律磁矩形成磁鐵，才有N極和S極。為什麼有兩極，這本質是原子電性生磁，學界認為磁場與電子自旋而生磁是不全面，且沒有發現磁場本質，本質是能量體輻射的區域性規律正負粒子波流。

為什麼有原子內之正負電性，這個以前說過，可惜看的人少，正負粒子自旋方向相反，質子正電形成正波場，而電子自旋方向相反形反波場，波場源於原始宇宙場，二者有引與斥產生相生相反相對之結果，故電子不墜入質子。

原子內兩個圓形波場擠壓切割衝出原子而區域性迴圈形成磁場，n個整合成磁鐵，為原子磁性，而星球電磁波則是粒子磁性，原理一致，磁性相當於區域性電流。為發電機生電產生了基礎，原子內切割、旋轉磁場切割宇宙電磁波（暗物質）發電機、恆星高速磁切割產能同理，且相互證明事情的真實性，電與磁相互轉化，光、電、磁、恆星、行星內高能與磁場同源同理。

同極產生的波場相反故排斥，反之則吸引，這個與水中兩個相反漩渦之運動同理。

反覆回答寫作辛苦，個人精力有限，希望多傳播，黃氏宇宙新論，引用宣告，不得抄襲。