磁鐵為什么同性相斥異性相吸？

磁鐵內(nèi)部電子向統(tǒng)一方向自旋，類似于電流運(yùn)動(dòng)，則這群電流產(chǎn)生統(tǒng)一方向的磁場(chǎng)。同樣另一塊磁鐵也一樣，則兩個(gè)磁場(chǎng)會(huì)互相產(chǎn)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生使兩者磁場(chǎng)方向相同的趨勢(shì)。于是磁鐵異性相吸，同性相斥。

在電磁學(xué)當(dāng)中，電和磁是統(tǒng)一的，電生磁，磁也能生電，可以由麥克斯韋方程組來(lái)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(duì)于運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)，也具有同性相斥、異性相吸的性質(zhì)。

磁鐵的磁性

磁鐵可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，部分含有鐵、鈷、鎳等金屬可以形成永久磁鐵，這是因?yàn)樵谶@些金屬當(dāng)中，其原子排列具有特殊的結(jié)構(gòu)，相鄰原子因?yàn)殡娮幼孕a(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用，然后形成微小的磁疇，每個(gè)磁疇內(nèi)電子的自旋磁矩自發(fā)朝著一個(gè)方向，因此磁疇對(duì)外具有很強(qiáng)的磁性。

對(duì)于鐵原子來(lái)說(shuō)，每個(gè)磁疇內(nèi)含有大約10^20個(gè)鐵原子，尺度在微米至毫米級(jí)別，如果外界沒(méi)有磁場(chǎng)，磁性物質(zhì)內(nèi)的磁疇排列方向就是無(wú)序的，整體對(duì)外不顯磁性；一旦施加外界磁場(chǎng)，這些磁疇在磁場(chǎng)作用下就會(huì)統(tǒng)一朝著一個(gè)方向，整體對(duì)外顯磁性，就能被磁鐵吸引。

對(duì)于一些磁性物質(zhì)，在外部磁場(chǎng)撤去之后，內(nèi)部的部分磁疇無(wú)法完全恢復(fù)原樣，于是整體對(duì)外還顯現(xiàn)出磁性，也就是我們說(shuō)的被磁化了，形成了永久磁鐵，具有S極和N極。