磁是一种什么物质?

Question

把铁钉在磁石上朝一个方向磨擦使之带有磁性到底改变了什么?
螺旋线圈的磁性与条形磁铁有什么相同点?
磁场是否在消耗能量?(而使一个永磁体失去磁性?地球会失去磁性吗?)
如果没有消耗能量他的永久吸引铁钉的力量从那来的?

有人能帮我解惑吗?
安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。

这是第一个问题的答案吗?

Answer 1

如果楼主指的是磁场，就现在的理论而言，磁不是物质而是一种场，它没有实际的物质结构，与电场的存在类似，常以磁场强度矢量B描述，有方向性；如果指的是磁铁，天然磁体主要由铁的氧化物组成，电磁体是通过在铁棒上饶线圈然后给线圈通电而获得的，暂时磁性，断电消失。

磁磁 磁性：物质能吸引铁、钴、镍等金属的特性。
磁体：具有磁性的物体。
先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识，在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿，即磁石（主要成分是四氧化三铁）。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现：“山上有磁石者，其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现，《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为：“石是铁的母亲，但石有慈和不慈两种，慈爱的石头能吸引他的子女，不慈的石头就不能吸引了。” 汉以前人们把磁石写做“慈石”，是慈爱石头的意思。
既然磁石能吸引铁，那么是否还可以吸引其他金属呢？我们的先民做了许多尝试，发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属，也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁，而不能吸引其他物品。
当把两块磁铁放在一起相互靠近时，有时候互相吸引，有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极，一个称N极，一个称S极。同性极相互排斥，异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理，但对这个现象还是能够察觉到的。
到了西汉，有一个名叫栾大的方士，他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西，通过调整两个棋子极性的相互位置，有时两个棋子相互吸引，有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝，并当场演示。汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质，制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。
地球也是一个大磁体，它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体，可以自由转动时，就会因磁体同性相斥，异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白，但这类现象他们很清楚。
第一个描述了磁偏角的是沈括。他在《梦溪笔谈》里描述了他对磁的探究，描述了磁偏角。中国古代的先民们利用磁，先后制成了司南、指南鱼、指南针。指南针被应用于航海的典型是郑和下西洋。指南针通过阿拉伯人传入欧洲后促进了欧洲航海技术的发展，为新航路的开辟提供了有利的帮助。
静止的电荷会产生静电场；静止的磁偶极子会产生静磁场。运动的电荷被称为电流，会产生电场和磁场。
所谓的电磁场是电场与磁场的统称。在固定（静）电荷和电偶极化物质的四周会建立电场，当身体靠近电视或电脑荧幕前，会感受到毛发竖立。就是因为（静）电场存在；磁场则源于电荷的移动，电流量愈大，磁场愈强。磁场强度的单位是A／m。而我们一般讲的磁场其实指的是磁场密度，单位是T／Tesla或G／GAUSS。
一般所称的「场」指的是空间中的一个区域，进入的物体都会感受到力的作用。例如我们生活在地球的重力场中，也生活在地磁的磁场中，闪电时我们更笼罩在强大的电场中。
◎电场：我们生活中常常会发现电场的存在，例如冬季脱毛衣发生的爆裂声、接触门把手的触电感觉，这些都是因摩擦而产生的静电现象。在电力的使用中，只要有电压存在，电线或电器设备周围就会有电场。电场一般是以千伏／米(KV/M)作单位。例如，闪电时地表约有30KV/M～150KV/M之直流电场强度，输电线下之60赫电场强度在3KV/M～5KV/M以下。
◎磁场：将磁铁置于纸板下，洒铁粉在纸板上，就会发现北极与南极间产生相连的几圈条纹，这就是磁场。在电力使用中，只要有电流通过，导线的周围就会产生磁场，磁场的单位是以特斯拉(T)或高斯(G)或毫高斯(mG)表示。
地球磁场
地球的磁性, 是地球内部的物理性质之一。地球是一个大磁体, 在其周围形成磁场, 即表现出磁力作用的空间, 称作地磁场。它和一个置于地心的磁偶极子的磁场很近似, 这是地磁场的最基本特性。地球磁场的磁极和地理上的南北级方向正相反，而且和地球南北极并不重合，两者之间有一个11度左右的夹角，叫磁偏角。此外地球磁场的磁极位置不是固定的，它有一个周期性变化...磁地磁场强度很弱, 这是地磁场的另一特性, 在最强的两极其强度不到10-4(T), 平均强度约为0.6x10-4(T), 而它随地点或时间的变化就更小, 因此常用(γ), 即10 -9(T)做为磁场强度单位
电磁场理论的历史
人们很早就接触到电和磁的现象，并知道磁棒有南北两极。在18世纪，发现电荷有两种：正电荷和负电荷。不论是电荷还是磁极都是同性相斥，异性相吸，作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上，力的大小和它们之间的距离的平方成反比。在这两点上和万有引力很相似。18世纪末发现电荷能够流动，这就是电流。但长期没有发现电和磁之间的联系。
19世纪前期，奥斯特发现电流可以使小磁针偏转。而后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。不久之后，法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生电流。这些实验表明，在电和磁之间存在着密切的联系。 在电和磁之间的联系被发现以后，人们认识到电磁力的性质在一些方面同万有引力相似，另一些方面却又有差别。为此法拉第引进了力线的概念，认为电流产生围绕着导线的磁力线，电荷向各个方向产生电力线，并在此基础上产生了电磁场的概念。
现在人们认识到，电磁场是物质存在的一种特殊形式。电荷在其周围产生电场，这个电场又以力作用于其他电荷。磁体和电流在其周围产生磁场，而这个磁场又以力作用于其他磁体和内部有电流的物体。电磁场也具有能量和动量，是传递电磁力的媒介，它弥漫于整个空间。
19世纪下半叶，麦克斯韦总结了宏观电磁现象的规律，并引进位移电流的概念。这个概念的核心思想是：变化着的电场能产生磁场；变化着的磁场也能产生电场。在此基础上他提出了一组偏微分方程来表达电磁现象的基本规律。这套方程称为麦克斯韦方程组，是经典电磁学的基本方程。麦克斯韦的电磁理论预言了电磁波的存在，其传播速度等于光速，这一预言后来为赫兹的实验所证实。于是人们认识到麦克斯韦的电磁理论正确地反映了宏观电磁现象的规律，肯定了光也是一种电磁波。由于电磁场能够以力作用于带电粒子，一个运动中的带电粒子既受到电场的力，也受到磁场的力，洛伦兹把运动电荷所受到的电磁场的作用力归结为一个公式，人们就称这个力为洛伦茨力。描述电磁场基本规律的麦克斯韦方程组和洛伦茨力就构成了经典电动力学的基础。
电磁场与一般辐射的比较
辐射是能量传递的一种方式，辐射依能量的强弱分为三种：
游离辐射：能量最强，可以破坏生物细胞分子，如α、β、γ射线。
非游离辐射（有热效应）：能量弱，不会破坏生物细胞分子，但会产生温度，如微波、光。
非游离辐射（无热效应）：能量最弱，不会破坏生物细胞分子，也不会产生温度，如无线电波、电力电磁场。
电磁场会衰减吗？可以设法隔绝吗？
电磁场的强度会随着与发生源的距离加大而急速的降低。电场很容易被金属的外壳、钢筋混凝土的建筑物隔绝。电力设备如变压器、因有金属外壳，故外面几乎没有电场。磁场却很难隔绝，但如方向相反、大小相同的电流产生的磁场可以互相抵消。因此，三相输电的电力线较单相电力线产生的磁场会小得多。本公司输电线路均为三相线路，其所产生的磁场经相互抵销后，均已甚低。
家电产品产生的电磁场大小情况
家电器具使用低压，即110伏特或220伏特电压，因此电场强度很小。至于磁场大小又与耗电量、厂牌及距离有很大的差异。
下表是英国国家辐射保护局(NRPB)公布之磁场资料：
距离
电器品
3公分
1公尺
电视
25~500（毫高斯）
0.1~1.5（毫高斯）
微波炉
750~2000（毫高斯）
2.5~6（毫高斯）
吹风机
60~2000（毫高斯）
0.1~3（毫高斯）
冰箱
5~17（毫高斯）
<0.1（毫高斯）
电胡刀
150~15000（毫高斯）
0.1~3（毫高斯）
洗衣机
8~500（毫高斯）
0.1~1.5（毫高斯）
吸尘器
2000~8000（毫高斯）
1.3~20（毫高斯）
台灯
400~4000（毫高斯）
0.2~2.5（毫高斯）
架空输电线下的电磁场大小情况
电场大小与电压及距离有关，磁场大小与电流及距离有关，由于电流大小随负载而变，并不是一个定值，因此磁场值也是在一个范围内变动。
目前国外先进国家对磁场之限制标准情况
下表为目前各国在一般情况下，对电力频率磁场所定之限制标准，其中国际非游离辐射保护协会(IRPA)所定之标准最为严格。
先进国家对于50/60赫磁场限制之推荐值
国 家
限制值 (毫高斯)
职业人员
一般民众
国际辐射保护协会
(IRPA)
全天
5,000
1,000
数小时
50,000
10,000
日 本
连续暴露
50,000
2,000
短时间暴露
100,000
10,000
苏 联
8小时
18,000
－
1小时
75,000
－
英国国家辐射保护局
(NRPB)
20,000
20,000
美国政府工卫学者联会
(ACGIH)
10,000
－
德 国
50,000
50,000
澳 洲
同IRPA
同IRPA
电磁场有害人体吗？
近年来，科学家一般认为极低频的电磁场（就是一般电力线及电力设备所产生的电磁场），就能量观点而言，既不能打断分子键或化学键，也不会因微量的热而对人体健康产生不良影响。
虽然某些流行病学的研究怀疑少部份癌症与电磁场有「统计学上的相关性」（注），但是一些细心且负责的科学家在研究后，指出这些研究在设计及解释上还有很多问题存在。
国外自1979年开始此方面研究以来，发表之论文、报告超过1000篇，由于病例百分比低，且致癌因素种类多，难以排除其它因素，所得结果，有些显示有少许关连性，有些又否定了会有关连性。
1989年10月美国劳工部(DOL)要求辐射研究及政策协调委员会(CIRRPC)协助评估过去有关暴露在电磁场影响之报告，CIRRPC委托橡树岭附属大学(ORAU)组成一个包括全美杰出科学家的11人小组，自1991年9月至1992年5月，对最近10余年约1000篇论文分析整理，评估结论为：从以往已发表的文献中，没有可确信的证据支持暴露在家电器具、电力线及显示屏之极低频磁场会产生健康危害。
各权威组织对电磁场与健康关系如何评断？
☆国际非游离辐射保护协会(IRPA)：虽有一些流行病学研究认为暴露在50/60赫电磁场与癌症有关连，但无法证实，也有一些认为没有关连。
☆世界健康组织(WHO)：
暴露在极低频电磁场不会产生生理影响。
☆美国国会技术评核室(OTA)：
所有的研究迄今仍是有争议的，许多实验发现暴露在电磁场与否对生物并无差异，我们无法证实在危险性存在。
☆美国南加州电力公司(SCE)：
南加州电力公司针对1960年至1988年间在该公司服务一年以上之36221名员工做职业流行病学调查，于1993年3月15日发表调查结果，结论为：员工工均暴露在磁场之量较一般民众高，惟罹患白血病或脑瘤之可能性并无较高，且罹患癌症死亡年龄亦未提早。
☆ 瑞典国家电力安全局(NESB)：
于1994年发表电磁场信息小册，说明磁场对人体是否有影响尚无法证实，因而没有足以订定限制值之参考基准，故短期内不会订定任何磁场强度之限制值。
相对于电磁场对人体可能造成影响的说词，目前坊间正流行一些以强度高达550000毫高斯之60赫磁场治疗器来治疗各种慢性疾病，且声称获医学临床证明，至于其长期的影响如何，尚无人做此方面研究。

参考资料：http://baike.baidu.com/view/130369.htm

Answer 2

磁畴说，磁畴(Magnetic Domain)理论是用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。所谓磁畴，是指磁性材料内部的一个个小区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都象一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同，如图所示。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示出磁性。在中学物理教科书中，目前课程改革试验区（山东、江苏、海南、宁夏、广东等）使用的人教版《普通高中课程标准实验教科书.物理》采用了磁畴理论，而现在大部分地区使用的人教版教材《全日制普通高级中学教科书.物理》中在解释磁化原理是用的是安培的分子电流假说。
在铁磁质中相邻电子之间存在着一种很强的“交换耦合”作用,在无外磁场的情况下，它们的自旋磁矩能在一个个微小区域内“自发地”整齐排列起来而形成自发磁化小区域，称为磁畴。在未经磁化的铁磁质中，虽然每一磁畴内部都有确定的自发磁化方向，有很大的磁性，但大量磁畴的磁化方向各不相同因而整个铁磁质不显磁性。如图所示。
当铁磁质处于外磁场中时，那些自发磁化方向和外磁场方向成小角度的磁畴其体积随着外加磁场的增大而扩大并使磁畴的磁化方向进一步转向外磁场方向。另一些自发磁化方向和外磁场方向成大角度的磁畴其体积则逐渐缩小，这时铁磁质对外呈现宏观磁性。当外磁场增大时，上述效应相应增大，直到所有磁畴都沿外磁场排列达到饱和。由于在每个磁畴中个单元磁矩已排列整齐，因此具有很强
性质：在居里温度以下，铁磁或亚铁磁材料内部存在很多各自具有自发磁矩，且磁矩成对的小区域。他们排列的方向紊乱，如不加磁场进行磁化，从整体上看，磁矩为零。这些小区域即称为磁畴。磁畴之间的界面称为磁畴壁(magnetic domain wall)。当有外磁场作用时，磁畴内一些磁矩转向外磁场方向，使得与外磁场方向接近一致的总磁矩得到增加，这类磁畴得到成长，而其他磁畴变小，结果是磁化强度增高。随着外磁场强度的进一步增高，磁化强度增大，但即使磁畴内的磁矩取向一致，成了单一磁畴区，其磁化方向与外磁场方向也不完全一致。只有当外磁场强度增加到一定程度时，所有磁畴中磁矩的磁化方向才能全部与外磁场方向取向完全一致。此时，铁磁体就达到磁饱和状态，即成饱和磁化。一旦达到饱和磁化后，即使磁场减小到零，磁矩也不会回到零，残留下一些磁化效应。这种残留磁化值称为残余磁感应强度(以符号Br表示)。饱和磁化值称为饱和磁感应强度(Bs)。若加上反向磁场，使剩余磁感应强度回到零，则此时的磁场强度称为矫顽磁场强度或矫顽力(Hc)。
2）安培分子电流假说，安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。
安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，它带有相当大的臆测成分；在今天已经了解到物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，安培的分子电流假说有了实在的内容，已成为认识物质磁性的重要依据。

参考资料：百度百科

Answer 3

简易定义：能够产生磁力的空间存在着磁场。磁场是一种特殊的物质。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。
把铁钉在磁石上朝一个方向磨擦使之带有磁性可以这样理解，就是铁钉中的磁粒子，由原来的散乱的状态变为极性向同一方向排列。
磁场不消耗能量，它只是可以成为能量转换与消耗的媒介。就象一根绳子，一个木杆一样，把绳子栓在车上，你不拉它，不会消耗能量，你拉它消耗能量但不是绳子消耗了能量。地球不会失去磁性也是同样的道理。
他的永久吸引铁钉的力量只是一种磁场的现象，不要认为把磁铁靠近铁钉，铁钉被吸引过来是磁铁对铁钉做了功，实际上这个功是人做的，就象放在高处的物体，被你碰下来一样，在磁铁靠近铁钉时，铁钉就产生一个势能，而这个势能的由来还是因为你拿磁铁靠近它而产生的。就象你把物体放在了更高处一样。

Answer 4

磁是物质间相互吸引或排斥的一种物理现象。常见的磁性物质是铁和磁石，以及某些钢铁类。虽然一般物质并不具有磁性，然而在磁场中的物质仍会受到轻微磁力的作用，但一般必须用特殊仪器才能测得。
磁铁是指可以产生磁场的物体或材质，通常用金属合金制成，具有强磁性。传统上可分作“永久性磁铁”与“非永久性磁铁”。
永久性磁铁可以是天然产物，又称天然磁石，也可以由人工制造（最强的磁铁是钕磁铁）。
非永久性磁铁，有时会失去磁性。

铁钉在磁铁上摩擦，从而获得了磁性，这是磁性的转移。比如铁钉的头在磁铁的n极摩擦，那那个头带的是s极的磁性。

由于自感，电流通过螺旋线圈，产生磁场，与条形的磁场一样，形象点：画出他们的磁感线，他们的磁感线是一样的。此外，螺旋线圈产生的磁场与通过的电流有关，会随之改变，条形磁铁的磁场一般不变。

磁场是消耗能量的。能量不会凭空而来也不会凭空消失。
磁力是由于电荷运动所产生的基本力。马克士威方程组描述了这种力的来源及其行为定律（另参考必欧-沙伐定律）。当电荷或带电物体在运动状态下将产生磁。例如“电磁感应”是电子在电路中移动时具有的现象；而“永久磁铁”是电子中的次原子固定的自旋运动所造成的现象。所以磁能量是由电能或原子能等其他能量转化而来的。

地球带着负电，且自转，所以磁性应该不会消失。不过会受到外太空其他电磁的影响。

上面的看懂了，最后一个问题就不用回答了

差不多这样，不是很专业，仅供参考

Answer 5

我一个个帮你解答。力求简洁
1.磁是物质吗？磁确实是一种物质，
磁以场的形式存在，场是一种物质。这个场叫做磁感应。（磁场这个名称被其他的占了）
感觉安培分子电流假说，铁钉在磁石上朝一个方向磨擦，使原先杂乱无章的磁单位，发生了重新排列。使之有序化（熵减小），磁的效果是通过力来体现的。所以磁感应强度用B=F/(IL)来定义，这个你应该学过，F是受力大小，IL是电流元。如果是无序的，那么产生的磁力（安培力）就是沿各个方向的合力，表现为矢量和，因为杂乱，所以矢量和为0向量，就是不受力，所以表现为没有磁性，
重新有序化排列后，情况就相反了。
虽然安培分子电流假说是错误的，但是一直沿用至今。我们知道电流会产生磁效应，而磁效应又与电流方向和强度有关， 所以一个磁单位（安培所描述的“分子”）对一个电流元的影响很小，而磁力就是这些磁单位的宏观表现。你可以理解成杂乱无章就是 互相抵消。
2.螺线管磁性和条形磁铁的磁性是一样的，有相同的磁效应。可能就是永久性和磁场形状的不同吧。前者需要电力来维持磁力，后者具有不变的磁力
3.我们知道，能量转换的条件是做功。如果没有磁场做功那么磁场哪里去消耗能量。一个磁铁如果一直在消耗磁场能量的话，那么何来的永磁之说？磁场和电场一样，不会消耗能量。所以不会。地球也不会失去磁性。
可能在物理课上，你有接触到一些概念，如漏磁，变压器要用铁芯就是要把磁场束缚在铁芯内。还有就是千人震实验中，那个关闭开关的时候电流转化成 磁场能，这些其实都是错误的概念。反正你只要记住，要消耗能量，必须有做功的形式！
4.无语，我感觉你对力的概念还不通。力和力量是不同的！力量是文学上的概念。你想想这个问题就知道了，一本书放在桌子上，本来如果没有桌子的话书是要掉下去的。请问桌子托起书的“力量”是哪里来的？铁钉吸附在磁铁上，有位移吗？没有位移会做功吗？不做功能量会转化吗？