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指南鱼 指南针是原理是什么

指南鱼 指南针是原理是什么

更新时间:2023-09-16 07:05:31

指南鱼 指南针是原理是什么

我国古代人民很早就掌握了人工磁化的方法,并制成人工磁体——指南鱼、指南针等。

北宋时,曾公亮在《武经总要》中载有制作和使用指南鱼的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,……以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之。

用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”

这是一种人工磁化的方法,它利用地球磁场使铁片磁化,即把烧红的铁片放置在子午线的方向上,烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态,使铁分子顺着地球磁场方向排列,达到磁化的目的。

蘸入水中,可把这种排列较快地固定下来,而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。

这种磁化法完全是凭经验得来的,但是它是磁学和地磁学发展的重要一环,比欧洲同样磁化方法的使用早了四百多年。

北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法:“方家以磁石磨针锋,则能指南。”

按沈括的说法,当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针,就能使针带上磁性。

从现在的观点来看,这是一种利用天然磁石的磁场作用,使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向,从而使钢针显示出磁性的方法。

这种方法比地磁法简单,而且磁化效果比地磁法好。

摩擦法的发明不但是世界最早的,而且为有实用价值的磁指向器的出现创造了条件。

直到19世纪现代电磁铁出现以前,几乎所有的指南针都是采用这种人工磁化法制成的。

北宋时期的指南针已发展成一种更加简便、更有实用价值的指向仪器,以后各种名目繁多的磁性指向仪器,就都是以这种磁针为主体,只是磁针的形状和装置法有所变化罢了。上述两种人工磁化技术,是我国和世界上有文字记载的最早的人工磁化技术,在磁学和地磁学的发展史上是一个飞跃。

它们的发明,尤其是利用天然磁石摩擦钢针显示磁性的方法,对指南针的应用和发展起了巨大的作用,直到19世纪现代电磁体出现以前,几乎所有的指南针都是采用这种方法制成的。

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