【矩道科学VR教学软件】身处磁场之中,是身不由己还是生在福中不知福

2022/4/8 9:50:47 矩道科技 产品动态

1687年,树上掉落的苹果使牛顿发现了万有引力定律,从而将星空与大地相连,为人类打开了认识宇宙的新一扇门。然而塑造宇宙的力量,并非只有引力一个,还有一种纵横于宇宙之间不可忽视的自然力,它就是磁力。

小时候,我们就知道,小磁针可以指南北辨方向,磁铁可以吸引铁片,这都有赖于磁力。

那什么是磁力呢?

什么物质可以被磁铁吸引呢?

磁力是一种在不接触的情况下,可以推或拉动物体的力。

磁铁可以吸引铁磁性物质如铁、钴、镍等金属。人体内有一种叫做铁蛋白的蛋白质,也可以被磁铁吸引。这种蛋白质虽然本身没有磁性,但因为结合有大量铁离子,因此会像小铁珠一样被磁铁吸引。

磁极是什么?

磁铁和磁铁有相互作用吗?

磁铁有两个磁极,一个南极,一个北极。一个能够自由转动的悬挂起来的磁体,静止时总是一个磁极指南,一个磁极指北,这就是磁体的南极和北极。下面我们在小学科学软件中进行演示。

移动桌面上的两块磁铁,将它们的磁极相互接近,我们发现,不同的磁极相互吸引,相似的磁极相互排斥。

磁铁在什么地方的磁力大呢?

我们需要一个悬挂起来的条形磁铁,来探究磁铁不同地方磁力的大小。先把条形磁铁分为几部分,再在每个部分上选择一个有代表性的点,分别测量各点磁力大小,得到的结果就是各部分磁力的大小。

通过虚拟仿真实验,我们发现,条形磁铁的两端可以吸住更多回形针,所以条形磁铁两端磁性最大,

磁铁上磁力最强的部分就是磁极。

如果把条形磁铁切成两半,每个条形磁铁就又会变成一块完整的磁铁。

可以用磁铁的吸引力

来分辨不锈钢的好坏吗?

不锈钢因为耐腐蚀、耐热、质地轻便、易成形、抛光性好,在现代生活中应用非常广泛,因此市场上就出现了一些以次充好的产品,这些劣质品大多是由一种叫做“不锈铁”的物质制成。

因为磁铁能吸引铁,而不锈钢含铁量较低,所以有人就想到了用磁铁来分辨不锈钢,能被弱吸引的就是合格品,受强力吸引的就是劣质品。

万能的磁力这次能做到吗?答案或许与常识不一致,其实磁铁并不能分辨不锈钢与不锈铁。虽然不锈钢一般显示无磁或弱磁性,但在不锈钢产品制造的过程中,有些工艺上的变化会使部分种类不锈钢获得一定磁性。而且,不锈铁经过脱磁设备处理之后,也可以轻松逃过磁铁的检验。所以,(划重点啦)磁铁并不能分辨不锈钢的好坏。

不过,磁力的作用远不止这些,工业上电磁铁可以做电磁继电器、制造电动机、发电机,医疗卫生事业中利用磁力可以完成磁疗和核磁共振诊断,我们熟悉的磁悬浮列车更是21世纪中国的骄傲,而且磁石还有一定的食疗作用。

我们脚下的地球,也是一个巨大的天然磁场,科学家叫它“地磁铁”。

研究发现,地磁铁是不断变化着的,而变化的磁场可以产生电流,这对我们的日常生活会产生很多影响。比如卫星通信、卫星导航的精度,和地面大型高压输电线路的安全。1989年,加拿大魁北克省就因为一个很大的空间扰动,使当地输电线路受损,断电九个小时,大概600万人受到影响。

虽然磁场有时会发发小脾气,但更多时候,它可是我们人类强大的保护伞。


地球的磁场保护了臭氧层免受高能粒子的破坏,让我们的地球不会暴露在有害的紫外线之下。太阳的磁场也保护着我们,偏转了来自太阳系之外有害的粒子。在更大的尺度上,磁场甚至还有助于生命的起源。

图片来源:网络、矩道科技科学VR/3D实验室

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