宅家做实验——磁现象与磁化实验及原理分析

曾庆河 邹 萍 张轶炳

（宁夏大学物理与电子电气工程学院，宁夏 银川 750021）

宅家做实验时，偶然发现磁现象实验结果与磁化理论知识并不完全吻合.对磁铁同极相斥，磁化原理充满好奇，因此本文中通过网上购物平台购买实验器材，对不同形状、体积、磁性大小的磁铁进行随意组合进行实验.模拟磁畴的磁化实验并对磁化原理进行了详细地分析，并对磁化现象、磁极判断以及磁现象的现实应用设计了5个操作性强的宅家实验.

1 模拟磁畴的磁化

将铁粉平铺于硬纸板上，让磁铁靠近铁粉，发现铁粉被磁铁吸引，并呈一定形状分布.猜想铁粉的分布与什么因素有关，并进行控制变量实验，经过测试，发现铁粉越薄，所呈现的图案越清晰，如图1所示.

图1 模拟磁畴的分布

实验原理：铁粉作为一种磁介质，在外磁场的磁化下，磁畴的磁化取向趋向外磁场的方向，因此铁粉的状态趋向于磁铁呈圆心向四周的规律排布.根据磁化理论，铁磁质所建立的附加磁化强度B′远大于原磁场强度B0，但是由于外磁场本身磁性不强，因此对铁粉的充磁效果也不是很明显.查阅资料发现，此种实验方法与磁畴观察方法中的粉纹法相似，在实验中，我们无意间却采用了等效放大的思想借助铁粉模拟了磁畴的磁化.

实验意图：磁铁吸引铁粉的是很常见的实验，实验目的在于让学生在实验中能够理解其中相互作用规律，能够掌握科学方法进行实验，能够看懂图像……