為什麼只有一面會吸附?磁性貼片的磁鐵之謎(單面多極磁化)
我是科學訓練師桑子研。每天都是做實驗的日子。
冰箱上常常貼著水管漏水修理業者之類的廣告磁鐵貼。你可能從來沒特別注意過,但如果告訴你,這種薄薄的磁鐵貼裡,其實藏著磁鐵相當深奧的秘密,你會不會覺得很驚訝呢?我曾經利用郵箱裡常收到的這種磁鐵貼做了一個實驗,結果學生們興奮地喊著:「為什麼?為什麼?」今天就來介紹這個實驗,以及從中發現的磁鐵意外秘密。

你的冰箱上是不是也貼著磁鐵貼呢?例如水管漏水修理公司塞進信箱的宣傳磁鐵貼等等。把兩張這樣的磁鐵貼疊在一起,然後試著水平拉動其中一張。你會感受到「喀啦、喀啦」的有趣阻力。
為什麼只有單面有磁力?
有一次,我拜訪了小森榮治老師的研究室(其實就是老師家裡)。我們在大創買來的磁鐵上撒了鐵粉,結果發現一件很奇怪的事情:居然只有其中一面具有磁力,這件事立刻成了大家討論的焦點。

從產品的用途來看,只要其中一面能吸附在冰箱上就已經很合理了。不過,到底磁極是以什麼方式排列的呢?單純想想,磁鐵應該都有N極和S極,因此磁力線似乎應該會從兩側伸出來,照理說兩面都應該能吸附才對。於是我們撒上鐵粉,沒想到竟然出現了非常有趣的圖案!

今天就來介紹一個可以好好觀察這種神奇圖案的實驗。
科學實驗食譜
準備材料
信箱裡收到的附有廣告的磁鐵貼(當然也可以自己買)、鐵粉、小容器,例如底片盒等
實驗步驟
① 先用錐子之類的工具在容器蓋上戳幾個小孔,再把鐵粉放進容器裡。(自製的「鐵粉撒料罐」完成!)
② 在磁鐵貼上撒上鐵粉,仔細觀察它的變化。
③ 將兩張磁鐵貼水平疊在一起,水平拉動其中一張。改變拉動的方向,感受不同方向的阻力。
實驗結果,以及隱藏的條紋究竟是什麼?
像②這樣撒上鐵粉之後,就會出現下面這樣的圖案。

沒錯,就是會形成這樣的條紋圖案。是不是很有趣呢?如果換成背面試試看,由於幾乎沒有磁力,鐵粉根本不會吸附上去。
那麼,為什麼會形成這樣的圖案呢?我們推測,N極和S極可能以細長帶狀交錯排列,看起來就像許多小型U字形磁鐵整齊排列在一起。如果是這樣的結構,磁力線主要會從其中一面向外延伸,因此背面幾乎感受不到磁力。
進行③的實驗時,如果以某個方向將兩張磁鐵貼疊起來再拉動,就會感受到「喀啦、喀啦」的阻力。這是因為N極和S極沿著條紋交互排列,使得兩張磁鐵貼之間吸引的位置和排斥的位置不斷交替出現。
我們還發現,不同的磁鐵貼所帶來的手感也不太一樣,例如條紋的寬度和磁力的強弱都會有所不同。進一步查了一下,原來磁極真的就是以帶狀方式交互排列的!
圖片引用:磁鐵貼工房 訪問日期(2026/09/11)
https://www.magnetsheet.net/info/index.html
原來磁鐵還有各種不同磁極排列方式。沒想到,看似普通的一張磁鐵貼裡,竟然藏著如此巧妙的磁極排列。我以前完全不知道,真的很有意思呢!
大家也一定要在家裡試試看。光是做③的實驗,感受一下那種「喀啦、喀啦」的阻力,很快就能親身體驗到其中的奧妙!
補充:關於這個實驗,我也參與了 Success 15《為什麼?科學實驗教室》的撰寫與編輯協力。如果有興趣,歡迎參考看看。

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