Magnetismus je název silového pole generovaného magnety. Jeho prostřednictvím přitahují magnety určité kovy z dálky, čímž se přibližují bez zjevné příčiny. Je to také prostředek, kterým se magnety navzájem ovlivňují. Všechny magnety mají dva póly, které se nazývají „severní“ a „jižní“. Jako magnetické póly se navzájem přitahují, zatímco na rozdíl od magnetických pólů se navzájem odtlačují. Existuje mnoho různých druhy magnetů s velkou rozmanitostí úrovní síly. Některé magnety jsou sotva dostatečně silné, aby držely papír v chladničce. Jiné jsou dost silné na to, aby zvedly auta.
Dějiny magnetismu
Abyste pochopili, co dělá magnety silnými, musíte pochopit něco z historie vědy o magnetismu. Na počátku 19. století byla existence magnetismu dobře známá, stejně jako existence elektřiny. Ty byly obecně považovány za dva zcela oddělené jevy. V roce 1820 však fyzik Hans Christian Oersted dokázal, že elektrické proudy generují magnetická pole. Brzy poté, v roce 1855, další fyzik Michael Faraday dokázal, že měnící se magnetické pole může generovat elektrické proudy. Ukázalo se tedy, že elektřina a magnetismus jsou součástí stejného jevu.
Atomy a elektrický náboj
Celá hmota je tvořena atomy a všechny atomy jsou tvořeny malými elektrickými náboji. Ve středu každého atomu sedí jádro, malý hustý shluk hmoty s kladným elektrickým nábojem. Každé jádro obklopuje o něco větší mrak negativně nabitých elektronů, který drží na místě elektrická přitažlivost jádra atomu.
Magnetická pole atomů
Elektrony jsou neustále v pohybu. Točí se i pohybují kolem atomů, jejichž jsou součástí, a některé elektrony se dokonce pohybují od jednoho atomu k druhému. Každý pohybující se elektron je malý elektrický proud, protože elektrický proud je jen pohybující se elektrický náboj. Jak tedy ukázal Oersted, každý elektron v každém atomu generuje své vlastní malé magnetické pole.
Zrušení polí
Ve většině materiálů tato drobná magnetická pole směřují mnoha různými směry, a proto se navzájem ruší, tvrdí Kristen Coyne z Národní laboratoře vysokého magnetického pole. Severní póly jsou vedle jižních pólů stejně často a síťové magnetické pole celého objektu se blíží nule.
Magnetizace
Pokud jsou některé materiály vystaveny vnějšímu magnetickému poli, tento obraz se změní. Vnější magnetické pole nutí všechny tyto malé magnetické pole seřadit. Jeho severní pól tlačí všechny malé severní póly stejným směrem: od něj. Přitahuje k sobě všechny malé magnetické jižní póly. Díky tomu malé magnetické pole uvnitř materiálu sčítá své účinky. Výsledkem je silné síťové magnetické pole v objektu jako celku.
Dva faktory
Čím silnější je vnější magnetické pole, tím větší je výsledná magnetizace. Toto je první z faktorů, které určují, jak silným se magnet stane. Druhým je typ materiálu, ze kterého je magnet vyroben. Různé materiály produkují magnety různých sil. Ti s vysokou magnetickou permeabilitou (což je měřítkem jejich citlivosti na magnetická pole) vytvářejí nejsilnější magnety. Z tohoto důvodu se z čistého železa vyrábí jedny z nejsilnějších magnetů.