磁铁原理：电流、磁场与物质的磁性互动

磁铁的吸引与磁性原理

磁铁拥有吸引铁、钴、镍等物质的特性，这是由于电流产生的磁场磁化了这些物体。当一个物体被磁化后，它会产生电场，而电场之间的相互作用会产生力的作用。这就解释了磁铁为何能够吸引这些物质。

磁铁的两端，也就是产生磁性的区域，被称作磁极。一端被称作北极（N极），另一端被称作南极（S极）。实验证明，同名磁极之间会相互排斥，而异名磁极之间则会相互吸引。

在原子内部，电子会不断地进行自转并围绕原子核旋转。这两种运动都会产生磁性。然而，在许多物质中，电子运动的方向是各不相同、杂乱无章的，因此它们的磁效应会相互抵消。这就是为什么大部分物质在正常情况下并不呈现磁性的原因。

地球因为自转而产生电流，这些电流与地球的磁场紧密结合，使得整个地球变成了一个巨大的磁场。地球上的矿物如镍、钴、铁等，因为地球的自转而旋转，从而变成了天然的磁铁。

将条形磁铁的中点用细线悬挂起来，静止时它的两端会各指向地球的南方和北方。指向北方的一端被称作指北极或N极，指向南方的一端被称作指南极或S极。如果将地球想象成一块大磁铁，那么地球的地磁北极是指南极，地磁南极则是指北极。

磁铁与磁铁之间，同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。所以指南针与南极相排斥，指北针与北极相排斥，而指南针与指北针则会相吸引。这是由于地球的磁场与电流的相互作用所产生的现象。