磁的問與答

磁鐵是誰發現的?

中國在西元前一世紀即知道有磁鐵極化的情形。戰國時代，就曾利用一根

自然磁鐵，放在有刻度 的銅盤上，用來占卜。北宋時利用兩種方法製造

出人工磁鐵，一種是將燒紅的鐵針，置於南北方 向，急速冷卻後，利用

地球的磁場將鐵針磁化；另一種是用磁石磨擦鐵針而成

那麼古代人怎樣得到了磁鐵呢？

磁鐵礦是具有磁性的鐵礦石。據說，有一個人帶有鐵的物體，路過露出地

表面的磁鐵礦附近時， 發現了鐵被磁化，也發現了磁鐵具有指向南北的

性質能夠自由轉動的磁針，

地球磁場N.S極的方向為何與平常的N.S極相反?

因為磁力線是封閉曲線，故在地球內部與地球表面磁力線的方向剛好相

反，所以地球磁場N.S極 的方向就與平常的N.S極相反了。

當磁針靜止時，指向北方的磁極稱為”Ｎ極”或稱”指北極”(North-

seeking Pole)，而不能只稱 北極，以免與地理北極混淆；指向南方的磁

極，稱為”Ｓ極”或是”指南極”(Sounth-seeking Pole)。

地球磁場的產生原理

地球磁場是由兩個因素所組成。

第一是與地球旋轉軸並列的永久磁力線，這是地球的主要磁力，直接和地

球旋轉有關。

第二是次生磁力， 又名剩餘磁場，主要為磁場受地球內部產生的其他力

線 的影響而生，因此它在 地球各處都是不規則的，而且隨時改變。

經多年觀察，我們知道剩餘磁場現正緩慢繞著地球向西移。


什麼是磁化呢?

跟地球一樣，每一個磁鐵都有南極和北極。同樣的，組成物質的每一個分

子就像一個小磁鐵，也有南極和北極。

由於分子內原子結構各具特性，每一分子均擁有其獨特的力場。在一塊未

經磁化的金屬材料中，其分子任意排列。而金屬塊被磁化後，所有分

子皆排列整齊，各分子的北極都指向同一 方向；各分子的南極則指向另

一方向。當所有的分子被磁化而排列，該金屬塊就出現南極與北 極。同

時，該磁鐵也有一磁力場，其強度相當於各分子力場的總和。

你可以想像磁鐵中還有很多小磁鐵起先她們排列的很整齊 N 集全部朝左

邊 S全部朝右邊N n-s n-s n-s n-s n-s n-s n-s S造成了大磁鐵的左邊是N極

右邊是S極 然後你把她們敲完之後就變成不規則 ˋˊˋˊˋˊˋˊˋ所

以磁性就比較弱 ,其他使磁性變弱的方法還有加熱方式

何謂磁場? 單位是什麼?

磁極強度就是磁通量 亦即磁力線總數的意思

磁力是正比於磁力線總數,也可以說是磁力的定義單位為web或maxwell

磁通量除以磁極面積就等於磁束密度 即磁力線密度 單位是Gauss或tesla

磁場之定義為磁力作用的空間,即在此範圍內能與其他的磁性物質相互之

作用。

磁場強度H，亦稱為磁化力，即單位正極在磁場內所受力的大小，

單位為奧斯特(Oersted)，一奧斯特相當作用於一單位磁極產生一達因

(Dyne)作用力的磁場強 度，另外也有以安培．匝/米表之。

磁性數值與單位名稱

H=磁場強度，A/m ( 表示能量梯度或偶極的力矩)

B=磁通量密度，T 或 Wb/m2 (每單位面積通過的磁力線數)

M=磁化強度， A/m (磁矩，材料對場的反應)

磁鐵有許多種 要如何選用適當的磁鐵呢?

1. 氧化鐵系列
*燒結鐵氧: 磁能積 1- 4 MGOe

價位便宜是市場上用量最大的磁鐵 ,如喇叭
小馬達

*橡膠鐵氧:磁能積 0.6-1.6 MGOe

可做的很薄很長,並可以加工印刷裁切
做廣告贈品

*塑膠射出鐵氧：磁能積 0.6-2.2 MGOe

可以做很複雜的形狀, 但射出模具較貴

2 .鈷系列
*钐鈷: 磁能積 20-28 MGOe

磁力很強又可耐高溫, 但是材料很貴,產品很脆不好加工, 售價很高

*鋁鎳鈷: 磁能積 1- 8 MGOe

可耐高溫, 不易生鏽, 磁力較钐鈷弱

*鐵铬鈷: 磁能積 1- 4 MGOe

可做成鐵絲形狀或薄片狀 用於儀表

3 .釹鐵硼系列
*燒結釹鐵硼: 磁能積 33- 50 MGOe

磁力最強,加工容易,價位合理 ,但容易生鏽耐溫較差

*樹酯釹鐵硼 (MQ ) : 6-12 MGOe

可做很薄 多極充磁 ,價位適中 ,也易生鏽 易脆

什麼是目前最強的磁鐵？成份是什麼？

釹鐵硼永磁體是市面上最強的磁鐵，有極高的矯頑力,磁能積 可達

50MGOe,釹鐵硼永磁體的主要 原材料有稀土金屬釹、金屬元素鐵和非金

屬元素硼（有時會添加鋁、鈷、鐠、鏑、鋱、鎵等 )

只有一個磁極的磁鐵嗎?

大家都知道磁鐵是有兩個極的，就是指北極（N）和指南極（S極）。如

果把一根磁鐵攔腰折斷 在斷的地方又生出一個N極和一個S極來。

宇宙裡有沒有單具N極或S極的物質呢？

理論上有單一磁極(magnetic monopole)的存在。英國物理學家(Paul

Dirac)推測有單一磁極的存 在，一些理論學家的研究計算認為，此單一磁

極是在宇宙形成之初就已經存在了，它對基本粒子 而言是巨大無比的，它

的重量約為質子的１０ ^16倍，體積相當一個分裂的細胞，由於它與其他

物質的作用力極弱，因此檢驗時必須使用由電磁感應原理製成的超電導圈

檢測器，經六個月的實 驗，仍無法確定它存在，而且人們利用目前最大的

粒子加速器所能得到的能量與製造一個單一磁 極所需的能量仍相去甚遠。

若是某一天能製造出或是由宇宙中尋獲一個單一磁極，則可使一強力、弱

力及電磁力的”大統一 理論”更完美一存在，這也是諾貝爾物理獎的預選

之一。


什麼是暫時磁鐵與永久磁鐵 ? 　

暫時磁鐵：像鐵釘這樣的物質，當磁鐵移除後，便無法長期保有磁性

為軟磁鐵或暫時磁鐵 此種磁鐵較亦被磁化, 磁阻小，導磁係數較高，保磁

性低）

永久磁鐵：有些物質如鋼釘，磁化後，可長期保有磁性，稱為硬磁鐵或

永久磁鐵 ,此種材料不易磁化, 磁阻大，導磁係數較低，保磁性高。

磁鐵會損耗嗎?

一直吸，並不會耗損，但是磁鐵怕高溫，在高溫下跟長期處於排斥狀態

下，磁性會減弱。

可以放到冰箱冰一下或者是用強力磁鐵補強, 但補強只限於保磁力低的磁

鐵如鋁鎳鈷等磁鐵

如何將強力磁鐵分開？

直接拔可能很困難，在拔強力磁鐵時，我們須將兩塊磁鐵橫向移轉，可讓

磁鐵間接觸面積變小而 拔開，這樣會比較容易拔開

如何計算磁鐵的吸力與作用力?

如果要計算磁鐵的吸力或作用力 則和磁場的分布與磁鐵的形狀等都有關

係, 並且也需要知道被吸 鐵片的導磁係數(計算鐵片受磁鐵影響在鐵片內產

生的磁矩 這些計算和磁鐵與鐵片相對位置角度 與磁鐵的磁場分布等都有

關係)

通常是用直接測量 而不是計算 因為變因太多

除非你要假設某些模型然後再與測量值比較

簡單吸力計算方式

表面積(平方公分)x磁束(Br) 平方 x10÷ 245=吸力 (公斤)

假設我的磁鐵是20mm＊20mm＊1０mm四方體，Br假設為１２k/G

(2cm x 2cm) x (12 x 12) x 10 ÷.245 =23.5 kgs.

請問我要用什麼材質阻隔磁力線呢?

就是我想要用磁鐵的某一極,而想封住另一極的磁力線目的就是不想要另一極的磁力去引響到其它東西

用高導磁係數的材料包覆在磁場外如鐵材或低碳鋼，就能將磁力引導，而不讓磁力線有機會跑

到外面去

什麼是磁力線?

正如以電力線來表示電場的方向與大小，我們以磁力線來描繪磁場。磁力

線為單位磁分子在磁場中受磁力運動之軌跡，一條磁力線稱為一馬克斯威

爾(Maxwell)

其具有下列特性:

(1).每一條磁力線為連續之封閉曲線，在磁鐵內由S極往N極，磁鐵外由N 極歸向S極。

(2).磁力線不相交，互相排斥。

(3).磁力線進出磁鐵之處稱為磁極。磁極的特性為：同極相斥，異極相吸。

(4).磁力線愈密處，磁場強度愈大。

(5).磁力線必尋求最低磁阻的路徑。

電與磁力的關係

磁鐵的磁力是由電子自旋的方向產生的, ,只要有一個強力磁場足以把電子的旋轉取向統一起來就

可以把軟鐵磁化

(備註：電子自旋不是電子運行的軌道　是電子的自轉)

所有物質的磁性都是因為其中的電子排列所引起的。

而任何物質都含有電子，所以所有的物質都具有磁性，

但是因為結構上的不同，這些磁性具有相當大的差異。

電流的磁效應發現

西元1819年，厄斯特正在課堂，偶爾的發現一條通有電流的導線，靠近一具可以自由轉動的磁

針。結果驚異地發現磁針竟然發生偏轉。如使電流反向流動，磁針竟也反向偏轉。這表示載電流

導線附近一定有磁場存在，才會影響磁針偏轉的方向，隨後安培進行深入的研究。發現了電流和

其所產生磁場間的數量關係。

右手定則：以右手握住線圈，四指指向導線上電流的方向，則大拇

指所指即為磁力線方向或磁針Ｎ 極所受磁力的方向　

磁場? 氣場? 能量?

磁場這個的確是濫用物理名詞，你試試拿強力磁鐵去吸水晶，你認為能吸住嗎？

氣場這不是個科學名詞。雖然現在已經有有關氣功的科學實驗，其中一個是把一滴紅血球串連在

一起的血液給氣功師傅發功，結果紅血球串連的現象大大改善。但這也不能證明氣場的存在。

能量這個也是濫用物理名詞，雖然水晶內是有能量(熱能、位能等等)，但是不等如賣

水晶的人所說的「能量」。

何謂磁場療法？

各種專家的說法

利用磁鐵和電器設施產生可控制的磁場應用於醫療已有很多的產品，特別是用於診斷人體疾病和

異常已證明為最有效的方法之一。譬如，MRI因為更安全，更準確業已取代了X光診斷，磁腦

（Magnetoenphatograghy）之優異性已取代電腦電圖作為記錄人腦的電子活動。

1974年，研究家Albert Roy Davis博士注意到：磁鐵的正極性和負極性對人體和動物的生理系統

有不同的效應。他發現磁鐵的負極能可以抑制並殺死動物體內的癌細胞，也可以治療關節炎、青

光眼感染和與老化有關的疾病。他總結出“負極磁場對人體產生有益的效應而正磁場則會引起壓

力效應”。

電磁研究院的John Znimmevman博士說“雖然尚未見過經科學地設計，在嚴謹地控制之下所做

的試驗資料，足以證明其說法，但是無數的坊間實例和臨床做過的觀察足以證明磁鐵的兩極性間

的差異是真實而且的確存在的。”顯然的，有必要清楚地加以科學性的研究，以便證明他所宣稱

的不同效應。

Robert Becker博士，一位矯正外科醫師，也是發表過很多科學論文和著書的作者，發現微電流

會促進骨折的癒合。Becker博士同時也指出“高壓配電線和屋內家電產品衍生的電磁波會嚴重地

干擾人體健康”而受到全國性的矚目。他寫出“科學的事實已足以得到唯一的結論：各種生命體

曝露於不正常電磁場會引起其生理和功能的異常。”

依據在德國Horb生物物理研究院總裁Wolfgang Ludwig的說法：“磁場療法是一種穿透全身的方

法，治療每一器官而不會有化學的副作用。”

Ludwig博士進一步指出：大環境中的磁場變化會影響人體內電磁能的平衡而引起疾病。日本五十

鈴醫院院長中川恭一相信：現代人在汽車內和大廈內的時間愈久，吸收地球磁場的機會乃隨著降

低而不利於健康。他稱此種狀態為“磁場缺乏症”，會引起頭痛、眩暈、肌肉僵硬、胸口痛、失

眠、便秘和一般疲勞。很多研究者指出大環境的電磁波污染的效應可以用磁場療法加以克制。

據Zimmermam博士指出：“磁鐵的癒合潛力是可能的，因為人體的神經系統部份是受到離子流

與電磁場的不同型式所左右。磁場療法產品有種種的造型，包括由人造及天然磁石所產生的靜態

磁場以及電化設施所產生的脈動磁場。由磁石或電磁場產生器所衍生的磁場會穿透人體而影響神

經系統、器官和細胞的功能。

依照奧克拉荷馬州的William H.Philpott醫學博士，一位生物磁研究家和作者，指出磁場會促進代

謝並增加可供入細胞的氧量。正確地使用磁場療法，沒有什麼有害的副作用。

Philpott博士及其他研究者聲稱負極有一平靜效應，可用為代謝功能的正常化；相反的，正極為

壓迫效應，如長期接觸會干擾代謝功能、酸性化、降低細胞供氧量，從而有利潛伏在體內的微生

物的繁殖。

磁鐵的強度以高斯為單位（單位磁通量的強度）或特斯拉（10,000高斯），每一個磁化器都具有

出廠率定的高斯強度，然而磁鐵在人體皮膚表面的真正強度往往遠低於該率定強度。譬如4,000

高斯的磁鐵輸送僅約1,200高斯至人體上。放置於枕頭或床墊上的磁鐵釋出到皮膚的強度就更低

了，因為從磁鐵釋出的強度隨著距離而大幅減弱。

人體內的磁場 　
人體有心電.腦電.肌電等各種生物電,根據電流的磁效應.有電流就會有磁場;所以我們的體內也有各

種磁場.
　　
當人生病時體內的磁場就會發生異常,設法利用一個外加的磁場來使體內的磁場恢復平衡，所以各

種利用磁來醫療疾病的方法紛紛出籠。

在中國大陸有治療高血壓的磁力保健帶；美國也有利用超導磁鐵通過鐵屑，使血液凝結治療癌症

的情形。也有人利用由許多小磁鐵製成的腰帶來治酸痛或減肥。可見磁療的效果是十分廣範的。
　
醫學物理認為磁場改變生物體中的生物電，同時造成生物體內的磁場也跟著改變，進而影響體內

的許多變化，例如：影響生物體中酵素的活性，使生物體內的化學反應加速或減慢。磁場會影響

細胞膜上的鈣、鈉、鉀離子，改變細胞特性，使神經的抑制性或興奮性發生變化。磁場可以使水

磁化，人體中有80﹪左右的水；若被磁化後，會影響體內蛋白質的代謝。

磁療也可以消炎，因為有些病菌在外加磁場中會很快死亡，而白血球卻會非常活躍，使吞噬細菌

的本領大大提高，總之磁療的效果是多方面的。但也仍需繼續研究才能更確定的造福大眾。

我們知道，人類的生活有三分之一時間是在睡覺，睡覺的方向會影響身體健康，因為地球是一個

巨大的磁場，其磁力線由北極經地球表面而進入南極。若人體睡眠時的生物電流通道與地球磁力

線方向相互垂直，那麼地球磁場的磁力就成為人體生物電流的強大阻力。此時，人類為了要恢復

正常運行達到新的平衡狀態，就得消耗大量熱能來提高代謝能力。

若睡覺方向為東西向，人體從外界得不到足夠的能量補充，而磁場的磁力又得不到及時排除，

消耗的熱量又會導致體溫升高，則氣血運行就會出現失常，而造成失眠、頭昏…等症狀。

相反的，如採南北向睡姿，人體內的細胞電流方向便與地球磁力線方向成平行狀態，此時氣血

運行便可通暢，加深睡眠而提高品質，這樣才會有利於健康。為了讓您在睡覺時都能注意到健

康，就看看您睡覺方向對不對吧。


磁鐵如何用做磁療？

磁療法的應用法有很多種，而磁療器從小型、簡易磁石到可以產生高強磁場強度的大型機器（用

於治療骨折和假性關節炎，一種伴隨神經斷裂所引起的症狀）都有。

磁氈和磁床墊也可以供改善睡眠和抒解壓力之用。經特殊設計的磁石、磁帶和釹鐵錋磁石（一種

稀有元素）可以分別地或整體地放置於人體的各個器官，如淋巴結或頭部各個位置。


在日本，小磁石更設計成可以促進穴位，但是尚無臨床研究足以探索此一療效