永磁体同名磁极相吸现象

        磁学{dy}定律的内容是异名磁极相吸引，同名磁极相排斥。异名、同名称为异性、同性也可以。许多人在玩磁铁时发现了同名磁极相吸的现象。本人多年来xx和研究这一问题，囿于试验条件和检验手段的限制，却一直无法解释这一奇怪现象，寄希望能有专家、学者研究解决这看似不起眼的问题。日前，在网上看了《大学物理》2005年09期的一篇文章，《永磁体同性磁极相吸现象的研究》 [作者单位：清华大学物理系 (路峻岭 晏思贤);河海大学理学院 (郑鹤松);清华大学物理系 (汪荣宝)]，并没有得到确切的答案。他们的实验过程是这样的：两个永磁体，将一个固定在支架上，另一个是活动永磁体，一端续接一段软磁材料棒 ,{软磁材料　soft magnetic material 具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。---本人注} 当手持它靠近固定的永磁体时（要同极相对，如N极），能够感到磁极之间的强烈排斥，继续施力，使之再靠近，接近到某一尺度时，突然斥力变成了吸力，两个原来同性的磁极吸到了一起（见图1）。
   
    我认为这个实验存在以下问题：
    1.实验条件不充分，使实验结果不具备{wy}性。软磁材料如果轴向尺寸太小，那二个同极相对的磁铁是不会相吸的，在任何尺度范围内都是强烈地排斥；同样，在同一软磁材料轴向尺寸不变情况下，磁体换成大尺寸强磁场，也不会相吸的。这二个实验很简单，我多次做过。实验的结论存在二种结果，是和否，由实验的材料的特定条件决定。而该文章在磁体、软磁材料的具体数据上无一交代，使实验的结果具有不确定性。如果以多组数据的材料来实验，会得出一条函数曲线。
    2.续接一段软磁材料棒 ，对实验的主题是曲解和损害。软磁材料棒 ，我们可以认为它是起到了媒介的作用，勉强可以算是永磁体同性磁极相吸现象之一。软磁材料棒 ，在这个实验中，是在相反的方向两次被磁化，如果它的长度尺寸超过了300mm，实验的目的就没有意义了。因为此时永磁体的磁场对它的另一端的影响很小，在另一端再靠近一块磁铁，无论是N极还是S极，根本没有排斥过程，只有一个结果，就是相吸。因为软磁材料棒是被永磁体磁化，在它的垂直轴上下两端，吸住永磁体的部位，该文章的作者认为是可以看作是软磁材料棒（这时已经是磁体了）的S极。那这个磁体的N极是在哪儿呢？从逻辑上分析，它的N极中心线应当是在软磁材料棒高度的1/ 2处，这不成了中间为一个极，两端为另一个极的磁铁了嘛，世上有这种充磁方式的磁铁吗？文章没有给出，也少惹了麻烦。但我认为这种充磁方式的磁铁可以组合出，已另有文论述。
    
     同名磁极相吸的现象，其实有许多更直观的例子，何必采用“嫁接”的方式。请看：
    1.两块钕铁硼磁铁，规格相同，40X20X5mm，厚度方向充磁，同极相对，成十字交叉状，两手各握一块，相互靠近，感觉到强烈地排斥，两手加力，两块磁铁最终吸到了一起，还是十字交叉状（见图2），也只能是十字交叉状。如果两块磁铁是平行状态靠近，无论怎么加力，也不会吸到一起。扩展实验，把其中的一块磁铁换成50X10X5mm规格的钕铁硼磁铁，按上述十字交叉状步骤，同样能吸合在一起。
    2.一凹型磁铁，底边是40X20X5mm的钕铁硼磁铁,厚度方向充磁，上端二个突出部分是用钕铁硼磁铁组合而成的，尺寸刚好吻合。用一圆柱形状钕铁硼磁铁（26mmXD4 长度方向充磁）的一端（N极），向凹型磁铁的凹位置中心靠近（N极），先是排斥，后是吸引，最终吸到了一起（见图3）。需要特别指出，相吸的位置有个限制，只是在凹位置中心一带，出了这个区域，还是排斥。
    3.该实验用三块磁铁。一圆环形磁铁（是从半导体收音机的喇叭上拆下来的），D30XD17X3mm轴向充磁。一圆片形钕铁硼磁铁，3XD20mm轴向充磁。先把二者吸合在一起（见图4）。用一圆柱形状钕铁硼磁铁（26mmXD4 长度方向充磁）的一端（N极），靠近它们，先是排斥，后是吸引，最终与圆片形钕铁硼磁铁的N极吸到了一起（见图5）。
    4.一钕铁硼磁铁，一铁氧体磁铁，同极相对，铁氧体磁铁稍作反抗即被征服，吸合在一起，分离后，测试下铁氧体磁铁的极性，与它们接触前的状态相比，刚好是180度变向。把这个被重新磁化的铁氧体磁铁，再一次与钕铁硼磁铁靠近，还是稍作反抗即被征服吸合在一起。无论反复多少次实验，都是这样的结果。也就是说，铁氧体磁铁，在外部较强磁场的作用下，其内部磁畴改变方向的阻力很小，在重新磁化过程中，磁畴几乎是全部一致并且很快地转移了方向，这二块同极相对的磁铁就很容易地就吸合在一起。这种永磁体同名磁极相吸现象，和以上三种情况有本质上的区别，产生现象的原因也很好解释。我只是把它作为一种特例来展示。
   

    磁铁的磁极总是相对应的，人们发现了同名磁极相吸的现象，反过来，是否有异名磁极相斥的现象呢？我看是有的。上面的第二个实验，把圆柱形状钕铁硼磁铁的另一端（S极），向凹型磁铁的凹位置中心靠近（N极），这时变成了先是吸引，后是排斥，S极对N极根本吸不到一起。第三个实验也是这样。
    尽管列举了许多违背“异名磁极相吸引、同名磁极相排斥定律”的现象，但却不能从理论上拿出合理的解释，没把握的事情就先放一放吧。因此，本文的题目只能叫作《永磁体同名磁极相吸现象》，不敢称为研究。

        抱歉， 看插图在“浏览”时的状态才清楚，为什么呢？请高手指点！