※ 引述《hwider (海里的星辰)》之铭言： : ※《iserlohn (乙瞎阿冷)》的观察啦： : : 标题: Re: [问题] 磁铁吸回纹针有无作功？ : : 时间: Sat Apr 1 18:53:47 2017 : : 　 : : 首先，我想说的是，就古典电磁学的定义来讲，磁场是不会做功的。 : : 　 : : 原因很简单，磁力永远跟带电物体的运动方向垂直，所以不可能做功。 : : 　 : : 不管你的磁场是均匀不均匀、是不是随时间变化都一样。 : : 　 : : 但是虽然磁场本身不做功，如果同时有其他力存在，磁场可以「导致」其他力做功。 : : 　 : 我觉得您这边的关於"间接"的解释很精彩 : 人生第一次懂了 : : 　 : : 一个最简单的例子是这样。 : : 　 : 恕删 : : 　 : : 在这个例子里面，磁场有作功吗？没有！ : : 　 : : 但是磁场「造成」电子的动能变化，透过让电子受到左半部电场的影响。 : : : 　 : : 　 : : 　 : : 做功的是回纹针里面原子核产生的电场。 : : 　 : : 磁场会改变回纹针原子里面电子的轨道，让它倾向於更靠近磁铁一些。 : 前面您的解答里面，在下也有留言上面这句有点"为什麽会如此"的疑问， : : 　 OK。这比较难解释一点，我试着讲看看。 在电磁学里面，我们知道绕着固定轨道跑的电流产生的磁场看起来像小磁铁， 所以我们给每一个这种回路电流assign一个「磁矩」。 你可以把磁矩造成的磁场想像成一个南极跟北极非常非常接近的小磁铁。 在一个磁场里面，磁矩受到的力有两种。 均匀磁场会转动磁矩让磁矩的方向与磁场对齐， 而不均匀磁场会让磁矩受到一个净力。 （因为南极跟北极非常非常近，所以均匀磁场对两个磁极造成的磁力大小相等方向相反） 这些转动或移动的力可能会对磁矩作功，但就如我前面所说的， 这些功的来源是把电流拘束在电线上的力量而不是磁力。 重要的点是，要让磁矩移动，必须要有不均匀的磁场！ 你把回纹针放在磁铁旁边，磁铁产生的磁场是不均匀的（离磁铁近较强）， 所以回纹针电子构成的磁矩会一边转向（磁化）一边被磁极吸过去。 : : 原子核因为跟电子之间的电场相互作用而被拉上去。 : : 我蛮能接受这样解释，谢谢您！ : : 只是刚刚睡时突然想到还有一点疑问， : 不晓得是不是晚上了脑袋又开始不清楚^^ : : 一般而言，一块铁(例如回纹针或者铁戒指，以下用小块的铁块代称)，我用手拿着它靠近磁铁时，: [0;1;37m磁通量会一直改变，这样铁块表面不是会有感应电流产生吗？而且这感应电流造成的磁场刚好跟外面磁铁的 : 磁场反方向啊。 : 这样一来如何解释1."当我放手时铁块会被吸过去"，而不是反弹？ : 以及如何解释2.铁块里面电子轨域倾向靠近磁铁？它不是已经变成感应电流里面的电子了吗？ : : 手机打字同时，突然有个自问自答，不晓得对不对 : : 猜测1.因为感应电流的磁场比较小，抵抗不了磁铁间接造成的吸引力，所以铁块仍然被吸过去？ : 或者，虽然用手拿着铁块靠近磁铁时，靠近的过程的确有磁通量的改变，但是一决定放手时，磁铁立刻": m磁化"了铁块，所以变成相吸方向的NS极？ : : 上面这样猜测好像也怪怪的 : 的确是会有感应电流，不过感应电流所造成的磁场比较小， 要看到明显的现象必须要用不能被磁化的金属来作实验。 相信你应该有看过eddy current的科普演示： https://www.youtube.com/watch?v=MglUIiBy2lQ 另外，以防你会感到疑惑，变化的磁场会产生感应电流。 感应电流是加速的电子，所以有被做功。 但是这个功同样，不是来自於磁场。 马克示威方程式说变化的磁场会产生「感应电场」，是感应电场对电子做的功。 加速电子之後让我们可以看到巨观的感应电流。 不然在电路里面如果原先没有电流，电子的速度是零。 没有速度的电子是不会受到磁力的，当然也不会动。 : 因为如果不用手拿，而是从光滑桌子一端让铁块等速度朝向磁铁，就经验看来，铁块靠近磁铁到一定: m程度时，就会被磁铁吸引过去，而速度增加，而不是减速，当然想像中也不会反弹，，， : : 磁化又是怎麽回事？ : 啊，这个我估狗搜寻，先不劳烦 : : : 　 : : 　 : : 首先，磁场不是一种能量。 : : 　 : : 需要能量才能产生磁场，不过磁场不是能量，他不能被随便「消耗」。 : : 　 : : 况且回纹针被吸上磁铁磁化之後自己也会产生磁场，总磁场反而还变大了勒。 : : 　 : : 　 : : 磁铁的磁场是固定的，把东西吸起来并不会损耗任何磁场。 : : 　 : : 如果你觉得这不好想像，我给你一个类比： : : 　 : : 苹果从树上掉下来到地上，并不会改变苹果的质量。因此苹果产生的重力场没有改变。 : : 　 : : 同理，地球产生的重力场也没有改变，没有任何东西「少掉一部分」。 : : 　 : : : 我的想像是，磁铁的磁场吸起回纹针之後，磁场"少了"一部分，就是磁场的消耗了。请 : : 问这样想对吗？ : : 　 : : 这是个很深刻的问题，看要深入到怎样的成分会有不同的回答。 : : 　 : : 普通的解释是磁铁里面有很多绕着原子核转的电子， : : 　 : : 我们知道如果电子在绕圈运动，会产生一个类似看起来像小磁铁的磁场。 : : 　 : : 普通的状况下，这些小磁铁并不会指向某个特定方向，所以巨观上没有磁效应。 : : 　 : : 但是组成磁铁的物质很特别，磁铁原子间的交互作用会固定小磁铁的方向， : : 　 : : 因此很多小磁铁加起来我们就看到一个大磁铁。 : : 　 : : 要解释小磁铁彼此的交互作用为什麽会固定方向需要量子力学。 : : 　 : : 　 : : 但是如果就最底层的问题而言，答案是，我们不知道，就是有磁场。 : : 　 : : 这个问题就跟问为什麽会光速不变、或为什麽重力是平方反比一样。 : : 　 : : 我们只知道实验结果告诉我们事实是这样。 : : 　 : : 　 : 下面那个关於交换粒子的讲法，大学当时也是觉得难以想像，不过，量子物理里面难以想像的还少吗，哈，所以: [0;1;37m暂时我还没准备好去了解这个部分，就暂时按下了，也感谢您的解答！ : --

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