磁铁为什么会分为N极和S极，它们之间又有何关联？

磁铁的N极和S极是磁铁的两个基本磁极，它们代表了磁铁磁场的两个相反方向。以下是对磁铁N极和S极的详细解释：

一、定义与特性

1. N极（北极）：
   • 磁铁上指向地理北极（地球北极附近）的一端被称为N极，也称为北极。
   • 在磁铁外部，磁力线从N极出发，指向S极。
2. S极（南极）：
   • 磁铁上指向地理南极（地球南极附近）的一端被称为S极，也称为南极。
   • 在磁铁外部，磁力线从N极流出后，最终回到S极。

二、磁极间的相互作用

• 同名磁极相斥：两个N极或两个S极靠近时，它们会相互排斥。
• 异名磁极相吸：一个N极和一个S极靠近时，它们会相互吸引。

三、磁极的确定

• 悬挂法：将条形磁铁用一根细线从中间系住并悬挂起来，使其可以自由转动。当磁铁静止时，指南的一端为S极，指北的一端为N极。
• 已知磁极吸引法：用一个已知磁极的磁铁去靠近被测磁铁的一端，如果被吸引，则与被测磁铁接触的一端为异名磁极；如果被排斥，则为同名磁极。

四、磁极与地球磁场

• 地球本身是一个大磁体，地球的两个磁极分别在接近地理南极和地理北极的地方。地球表面的磁体，当可以自由转动时，就会因磁体同性相斥、异性相吸的性质指示南北。
• 需要注意的是，地球磁极与地理极并不完全重合，而是存在一定的偏差，这个偏差称为磁偏角。

五、磁极的不可逆性

• 磁铁的磁极一旦形成，其N极和S极的位置是固定的，不能通过简单的物理操作（如翻转、旋转等）来改变。
• 要改变磁铁的磁极，通常需要采用高温退磁或强磁场重新磁化的方法。

综上所述，磁铁的N极和S极是磁铁的两个基本磁极，它们代表了磁铁磁场的两个相反方向，并遵循同名磁极相斥、异名磁极相吸的规律。在地球磁场的作用下，磁铁的N极会指向地理北极附近，而S极会指向地理南极附近。