Les aimants sont l'un des rares objets trouvés dans la nature qui sont capables d'exercer un contrôle sur d'autres objets sans les toucher réellement. Si vous tenez un aimant près d'un certain type d'objet, il l'attirera ou le repoussera. Cela est dû aux principes du magnétisme.
Pour déterminer si un objet a des propriétés magnétiques, placez-le près de la limaille de fer ou même d'un trombone. Si le fer est attiré ou repoussé, l'objet en question peut être considéré comme un aimant. Bien qu'il soit possible de trouver certains types de roches et de minéraux qui sont des aimants naturels, la plupart des aimants que nous voyons sont fabriqués.
Les processus du magnétisme se produisent au niveau atomique. Les aimants sont entourés d'un champ magnétique invisible créé par le mouvement des électrons, les particules subatomiques qui entourent le noyau d'un atome. L'hyperactivité de ces électrons confère aux aimants leur capacité d'attraction et de répulsion.
Les aimants naturels et manufacturés qui ont des propriétés magnétiques tout le temps sont considérés comme des aimants permanents. Tous les aimants ont deux extrémités, communément appelées pôles nord et sud. Le facteur déterminant pour savoir si un aimant attire ou repousse est le pôle. Les aimants s'attirent lorsqu'un pôle nord est introduit dans un pôle sud. Si des pôles similaires sont introduits, soit du nord au nord ou du sud au sud, les aimants se repoussent.
Les aimants permanents peuvent également provoquer une réaction avec des objets non magnétiques, tels que des métaux et même certains liquides. Ces articles sont appelés aimants temporaires ou doux. Ils ont des propriétés magnétiques uniquement pour la période de temps proche du champ magnétique d'autres aimants. Ces aimants temporaires, tels que les trombones, possèdent des propriétés de pôle nord ou de pôle sud en fonction des caractéristiques de leurs électrons.
En plus des aimants permanents et temporaires, un aimant peut également être créé en utilisant du courant électrique. Ces électro-aimants sont basés sur le principe selon lequel le courant électrique est entouré d'un petit champ magnétique lorsqu'il circule dans un circuit. Le champ magnétique n'est pas très fort lorsque le fil est droit, mais si vous enroulez le fil, il peut créer un électro-aimant fonctionnel. Les moteurs électriques utilisent ce concept pour fonctionner. Un arbre de moteur utilise une série de fils enroulés connectés à une source d'électricité pour devenir un électro-aimant. L'arbre alterne entre la polarité positive et négative, devenant attiré et repoussé par les aimants permanents à proximité. Cela provoque la rotation et le fonctionnement de l'arbre du moteur. Chaque moteur électrique que vous voyez est basé sur ce concept.
Les aimants sont utilisés dans de nombreux objets du quotidien. La plus courante est la boussole, qui est capable de produire une direction de navigation en utilisant le champ magnétique naturel de la Terre. Les cartes de crédit, y compris les cartes de débit et les guichets automatiques), utilisent une bande magnétique pour contenir des informations pouvant être lues par un lecteur de carte spécialement conçu. D'autres articles qui utilisent des propriétés magnétiques comprennent les aimants pour réfrigérateur, les cassettes VHS, les cassettes audio, les téléviseurs, les haut-parleurs et certains articles informatiques tels que les disques durs et les disquettes.