Magnete waren eines der nützlichsten Materialien, die entdeckt wurden und waren die Quelle für viel Wunder und Unterhaltung. Seit ihrer Entdeckung vor Tausenden von Jahren haben Menschen Magnete in allen Arten von Geräten verwendet. Vom Kompass bis zur Schranktür begegnen die meisten Menschen täglich Magneten, doch viele verstehen nicht ganz, wie sie funktionieren.
Eisenmetall ist definiert als jedes Metall, das Eisen enthält. Eisenmetalle sind aufgrund der starken Verwendung von Eisen in den meisten Metalllegierungen sehr verbreitet. Eisenmetalle enthalten einen ausreichend hohen Eisengehalt, um genügend Domänen zu erzeugen, auf die ein Magnetfeld einwirken und es anziehen kann. Eisenhaltige Materialien sind die einzigen Objekte, die physisch von Magnetfeldern angezogen werden.
Domänen sind der Hauptgrund dafür, dass Magnete nur mit eisenhaltigem Material funktionieren. Domänen sind die kleinen einzelnen Magnetfelder, die einen Cluster von Eisenmolekülen umgeben. Jede Domäne hat ihre eigene individuelle polare Ausrichtung und die Polarlinie jeder Domäne kann in unterschiedliche Richtungen vom Rest der umgebenden Moleküle weisen. Die verwürfelte Ordnung dieser Domänen ist der Grund dafür, dass Eisen an sich nicht magnetisch ist, sondern von anderen Magneten beaufschlagt werden kann. Domänen kommen natürlicherweise in Eisenmetallen vor und können vorübergehend durch einen fließenden elektrischen Strom erzeugt werden.
Magnetfelder entstehen, wenn sich die Vielzahl der einzelnen Domänen durch äußere Kräfte aneinanderreihen. Domänen können sich aneinanderreihen, indem sie einem elektrischen Strom oder sogar einer physischen Bewegung gegen ein anderes magnetisiertes Objekt ausgesetzt werden. Eisenhaltige Objekte werden von Magnetfeldern angezogen, wenn sich die einzelnen Domänen mit den elektrischen Feldern ausrichten. Es ist möglich, die meisten eisenhaltigen Gegenstände zu magnetisieren, indem Sie sie einfach wiederholt gegen einen Magneten reiben. Sobald die Domänen des Eisenmoleküls ausgerichtet sind und in die gleiche Polarrichtung weisen, erzeugt ihr Gleichklang ein eigenes Magnetfeld, das auf andere eisenhaltige Materialien einwirken kann.
Natürliche Magnete haben zur ursprünglichen Entdeckung von Magneten geführt. Magnetit ist eines der am häufigsten vorkommenden Metalle, das als natürlicher Magnet gilt. Magnetit ist ein Metall, dessen atomarer Aufbau durch einfachen Kontakt mit anderen metallischen Objekten leicht magnetisiert wird. Die Wikinger und Chinesen verwendeten Magnetit in den ersten Kompassen.
Elektromagnete werden erzeugt, indem ein elektrischer Strom durch ein leitfähiges Metall geleitet wird. Ein elektrischer Strom bewirkt die schnelle Bewegung von Elektronen, wodurch ein Magnetfeld entsteht. Elektromagnetische Felder können erzeugt werden, indem ein elektrischer Strom durch jedes Metall geleitet wird, einschließlich nicht eisenhaltiger leitfähiger Metalle.