电磁力本身是一种磁场,磁场的本身带有势能,这些势差带来了力。磁铁释放出的磁场本身带有一定的势能,只要磁性金属在磁场中自然受到势能带来的力。
这些金属被吸引过程中消耗的能量来自于磁场中的势能差。(事实上,大部分基本力都是来自于势能变化带来的力,摩擦力属于为数不多的非势能力)
势能的特点决定了这部分能量只与距离有关,受到的力也只与距离有关,没有方向性。反过来看,如果我们要将被磁铁吸住的铁块取下来,那么我们消耗的能量去哪里了?实际上那些能量又被转化成铁块在磁铁磁场中的势能了;一个磁铁磁场中的能量应该是有限的,目前没有看到过一个可以无限吸引铁块的磁铁。也就是说,磁铁磁场的能量来自于自身,但是当吸引的铁块足够多之后,磁场的能量就会减弱,直到磁场只能作用与内部。
还有种观点就是物以类聚。磁铁能够吸引铁、铁能够被磁铁吸引都是一回事,相互作用而已。磁铁具有磁场,这个磁场会对其影响范围内的某些特定物质产生影响,使其具有和磁铁同样的磁性,但是磁性方向相反,从而在磁铁和这种特定物质之间建立起来相互吸引的关系。这些特定的物质,一般是铁、钴、镍等金属或其化合物。这些金属一般被称为磁性金属或磁性化合物。而除此之外的大部分物质,比方说黄金,铝,铜等等,都不会受到磁场影响进而与磁铁相互吸引,它们也被称为磁中性物质。
答案并不一定要涉及能量。磁场产生了相互作用力,但并不一定涉及二者组成的系统的能量变化。只有在相互作用力之下,相互作用的物体发生了空间位置的移动,才能说这一对物体之间有了能量(的变化)。对于单独的一块磁铁而言,如果不与其外的物质发生作用,谈论其磁场带来的能量几乎是没有意义的。
所以对于磁铁为什么可以吸铁,也只能通过以上的物理现象来接受的。
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