Re: [問題] 磁鐵吸迴紋針有無作功？

[kennings (ken)]

您只要求大叔級而非大學級解釋的話, 那麼在下勉強對付著使:D

※ 引述《hwider (海裡的星辰)》之銘言：
: 在下大學電磁學沒學好，畢業十幾年了，近年偶爾有個疑問，就是
: 磁鐵把迴紋針從桌上吸起來，
: 或者磁鐵放桌上吸引迴紋針，
: 這時候顯然什麼東西作了功吧？: 請問是什麼呢？

就是磁鐵的磁場對迴紋針的感應磁偶極施力吸引做功使其動能增加了

: 或者是，有什麼"消耗了"呢？

沒有什麼東西被消耗了, 勉強要講的話就是系統的整體位能減少了
(減少的量等於磁鐵加迴紋針多出來的動能)
類比: 地球吸引一顆無窮遠處的靜止蘋果最後撞擊地面, 過程中也沒有質量或什麼消
耗的問題, 只有系統重力位能越來越低, 位能減少量就等於系統(地加蘋)增加的動能

: 因為電磁學很多已經忘記了，請問有沒有一般大叔程度聽得懂的解釋呢？
: 前面似乎有人也是提出類似問題，但是看了有點頭大，
: 是不是說:磁鐵不作功，而是磁場作功？: 所以消耗的是磁場囉？

就是磁場磁力作功了, 但是磁場並不是被消耗, 而是整體系統的磁場從高位能狀
態變成了低位能狀態而已, 可以用外力把狀態恢復的(補回損失的位能)

: 我的想像是，磁鐵的磁場吸起迴紋針之後，磁場"少了"一部分，就是磁場的消耗了。請問這樣想對嗎？
: 其實還有個問題，: 磁鐵的磁場怎麼來的？

古典電磁學理論認為磁場是變動的電場產生的(馬克斯威爾四大方程式)
可以產生變動的電場的例如有"流動的電荷"(也可稱為電流)
另外有磁性物質例如磁鐵則是被認為具有磁偶極......

: 以及，物體的重力場怎麼來的？
: 這些場的產生，是我們所處的空間的特性嗎？
: 會這樣想，是因為以前大學物理教了原子核裡面粒子之間是藉由交換某些更小更小的粒子，才能互相吸引。
: 而磁場呢？磁場有跟迴紋針交換什麼粒子嗎？
: 重力呢？重力有跟蘋果交換什麼粒子嗎？
: 感謝看完這些不知所云，疑惑已久的問題
: 謝謝

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→ Vulpix: 連綿不斷流動的電荷不會產生隨時變動的電場。
→ kennings: 我沒說"連綿不斷"呀 :D 流動的電荷可以是簡單到一顆電子
→ kennings: 等速度經過
推 hwider: 感謝kennings大的解釋！雖然我已畢業很久，大叔級是目前
→ hwider: 程度，偶爾也幻想著，能知道宇宙的奧祕。像前面iserlohn
→ hwider: 大提到的有些底層問題就是未知，遇到這種問題都會興奮起
→ hwider: 來，想去幻想這裡面道理是什麼，，，，，希望人生中繼續
→ hwider: 學習，有朝一日能窺見一二。
推 KBmax: 可是說電荷運動產生磁場這件事用變動的電場解釋是有些問題
→ KBmax: 的，像是導體中的電流(假設零電阻，沒有電場也是可以有電流
→ KBmax: )，實際上是電中性，不會產生電場，但還是有磁場
→ KBmax: 我覺得寫磁場的來源有變動的電場跟運動的電荷比較恰當
推 furio: 要不要先假設迴紋針是超導體會比較單純,否則要考慮的物理
→ furio: 因素太多了
推 sputtering: 這樣講吧 迴紋針內部電子自旋場生磁偶極 原本內部統計
→ sputtering: 的結果都是散亂的 但一當有磁力線通過 這些磁偶會被
→ sputtering: 極化在同一個方向 少部分的極化 誘發更多的極化 最後
→ sputtering: 就產生對稱上的破壞 結果為了聯絡就會運動
→ sputtering: 電子自旋產生磁偶極那是時空的性質 沒甚麼好說的