磁鐵摔斷了為什么斷開處不能吸引

2024年3月25日發(作者：我們的一生)

觀點1

我們在日常生產、生活和教學中經常會遇到磁鐵被摔斷的情況。當條形磁鐵摔斷后，

就變成兩根條形磁鐵；環形磁鐵（如玩具賽車電機上使用的磁鐵）摔斷后就變成兩個半圓

環磁鐵，餅形磁鐵摔斷后就變成兩個半圓型的磁鐵（如揚聲器上使用的磁鐵）。那么，這些

被磁鐵摔斷后斷裂面處的磁性是怎樣的呢？

關于磁鐵斷裂后磁性的問題，在網絡上經常有人爭論探討，說法不一。有的說斷裂面

處的磁性相反，有的說斷裂面處的磁性相同。而在各種資料中很難找到相關論述。究竟如

何？帶著這個問題，我找了各種磁鐵做了實驗，結果表明，條形磁鐵摔斷后斷裂面處的磁

性相反（即出現異名磁極），兩斷裂面處是相互吸引的，很容易連在一起；而環形和餅形磁

鐵斷裂后斷裂面處是相互排斥的，很難把二者壓在一起，即使使勁將它們他在一起，只要

手松開，馬上就會相互推開，并且其中一個會即刻反轉過來，斷裂面處似乎是同名磁極。

對于條形（或蹄形）磁鐵摔斷后斷裂面處的磁性是異名的容易理解，這是因為，磁鐵

可視為多個小磁針的規則排列（即相鄰小磁針之間靠異名磁極相互吸引連接在一起，由安

培的磁性起源說——分子電流假說可知），摔斷磁鐵就相當于在某處將小磁針分開，分開后，

兩處的磁性仍然是異名磁極，即斷裂處出現異名磁極，其余兩端的磁性不變。

環形或餅形磁鐵斷裂面處相互排斥的原因是：由于二者的磁極在環面或圓面上，即上

下兩表面是N、S極，摔斷后，其磁極還在上下兩表面上，因此在斷裂面處的上下兩處就

會出現兩個磁極，當將斷裂面靠近時，上下兩面分別對應的就是同名磁極，同名磁極是相

互排斥的，所以就會產生斷裂面處是同名磁極的錯覺。一旦將其中一塊上下反轉過來，就

能牢牢地吸引在一起。

對此，有人可能會產生疑問，當環形或餅形磁鐵摔斷為很短的一節時不就變成條形磁

鐵了嗎？的確，尤其是環形磁鐵截出的一段很短時，看起來與條形磁鐵無異。若果真如此，

那么不就出現矛盾了嗎？其實，這是因為環形或餅形磁鐵內“小磁針”的排列與條形磁鐵

內“小磁針”的排列都是順著原來磁極的方向，即使將環形或餅形磁鐵摔斷（當然不可震

動過烈，以防引起磁鐵內部結構的變化。有人宣稱他做實驗發現，條形磁鐵被摔斷后斷裂

面處出現了同名磁極，即所謂的異?，F象。我想可能就是這個原因。若用輕緩鋸斷的方式

使其分開可能就與我們通常見到的情況無異了。不過我還沒遇到過這種異?，F象），其排列

方向也不會發生改變。

我倒是有另外一個問題，那就正六面體磁鐵的磁極在哪里？球形磁鐵的磁極呢？他們

被切開后，截面處的磁極如何？

有資料顯示，球形磁鐵表現出的單極，其實另外一極在球心處，可見磁單極還是不存

在的。

觀點2

很多人都知道磁鐵斷裂後會重新出現N極與S極，以及「異極相吸同極相斥」這兩個

物理基本原則。

有體積的磁鐵會相吸還是相斥，需要看磁鐵的形狀、大小與磁力線的分布而定。我們

通常以磁極模型解釋磁鐵磁場極化和磁力線分布的狀況：磁力線可以在家自己用鐵粉定出

來，而N極與S極則可用指南針的指向決定。為什麼斷裂的磁鐵無法照斷面重新接好，反

而彼此排斥？如果你用指南針再測試一下兩塊斷裂磁鐵的磁極，你會發現，斷裂後的磁鐵

已經有了新的磁極，這是因為磁性分布會依磁鐵的形狀與體積而改變。事實上，磁鐵在垂

直與上下兩側，也各有不同磁極；磁鐵斷裂後，雖然水平方向仍然異極相吸，但垂直與上

下方向卻出現同極相斥的現象。所以如果你將斷裂磁鐵的一端沿垂直方向翻轉180度，使

結合面的磁力線方向一致，磁鐵便重新吸合在一起了，這也是看到的翻面相吸現象。

這個現象實際上證明了，以簡單磁性知識分析復雜問題時的缺陷與矛盾。也說明了磁

力線分布，是由內部每個組成的向量合成結果。在磁體表面的磁極分布，會隨著斷裂面的

形狀而組合成新的相應磁力線分布，并形成具有新磁極的磁鐵。

觀點3

常見的鐵氧體磁鐵微觀上應看成多晶體結構，磁鐵中每個單晶體是磁鐵最小單位?？?/p>

慮以下結構的磁鐵([SN]或[NS]代表不同指向的最小磁鐵磁性單位)：

[NS][SN][NS][SN][NS]

[SN][NS][SN][NS][SN]

[NS][SN][NS][SN][NS]

整體對外看是左N右S，斷成兩部分后：

[NS][SN][NS]←→[SN][NS]

[SN][NS]←→[SN][NS][SN]

[NS][SN]←→[NS][SN][NS]

這兩部分必然排斥，兩塊新磁鐵中的一塊從總體表現看磁極會反轉。實際情況更復雜，

磁鐵最小單位空間指向應是各個方向的，只是總體上某一方向的占優。

如果由軟磁性物質磁化得到“磁鐵”其結構：

[NS][NS][NS][NS][NS]

[NS][NS][NS][NS][NS]

[NS][NS][NS][NS][NS]

斷裂后：

[NS][NS][NS]←→[NS][NS]

[NS][NS]←→[NS][NS][NS]

[NS][NS]←→[NS][NS][NS]

兩部分是相吸的，我用磁化后的鋸條做過驗證，大家盡可一試。

因此可以說，常見的鐵氧體磁鐵斷裂后斷口相排斥應是由這種磁鐵的特殊生產工藝（粉

末燒結）造成的。