Magnetizam je naziv polja sile koju generiraju magneti. Kroz nju magneti iz daljine privlače određene metale, što ih tjera da se približe bez ikakvog očitog razloga. To je također sredstvo kojim magneti utječu jedni na druge. Svi magneti imaju dva pola, koja se nazivaju "sjeverni" i "južni" pol. Poput magnetskih polova privlače se, dok se za razliku od magnetskih polova međusobno odgurivaju. Mnogo je različitih vrste magneta s velikom razinom nivoa snage. Neki su magneti jedva dovoljno jaki da drže papir u hladnjaku. Drugi su dovoljno snažni da podižu automobile.
Povijest magnetizma
Da biste razumjeli što magnete čini snažnima, morate razumjeti nešto iz povijesti znanosti o magnetizmu. Početkom 19. stoljeća postojanje magnetizma bilo je dobro poznato, kao i postojanje električne energije. O njima se obično mislilo kao o dva potpuno odvojena fenomena. Međutim, 1820. godine fizičar Hans Christian Oersted dokazao je da električne struje generiraju magnetska polja. Ubrzo nakon toga, 1855. godine, drugi je fizičar, Michael Faraday, dokazao da promjenjiva magnetska polja mogu generirati električne struje. Tako se pokazalo da su elektricitet i magnetizam dio iste pojave.
Atomi i električni naboj
Sva je materija sačinjena od atoma, a svi su atomi od sitnih električnih naboja. U središtu svakog atoma nalazi se jezgra, mala gusta nakupina materije s pozitivnim električnim nabojem. Oko svake jezgre nalazi se nešto veći oblak negativno nabijenih elektrona, koji se drži na mjestu električnom privlačnošću jezgre atoma.
Magnetska polja atoma
Elektroni su stalno u pokretu. Oni se okreću, kao i krećući se oko atoma čiji su dio, a neki se elektroni čak premještaju s jednog atoma na drugi. Svaki elektron u pokretu je sićušna električna struja, jer je električna struja samo električni naboj u pokretu. Stoga, kao što je pokazao Oersted, svaki elektron u svakom atomu generira svoje sićušno magnetsko polje.
Otkazivanje polja
U većini materijala ta sićušna magnetska polja usmjerena su u mnogo različitih smjerova i stoga se međusobno poništavaju, prema Kristen Coyne iz Nacionalnog laboratorija za visoko magnetsko polje. Sjeverni polovi su često pored južnih, a neto magnetsko polje cijelog objekta blizu je nuli.
Magnetizacija
Kad su neki materijali izloženi vanjskom magnetskom polju, ta se slika mijenja. Vanjsko magnetsko polje prisiljava sva ta mala magnetska polja da se poravnaju. Njegov sjeverni pol gura sve male sjeverne polove u istom smjeru: dalje od njega. Povlači prema sebi sve male magnetske južne polove. To čini da sićušna magnetska polja unutar materijala zbrajaju svoje učinke. Rezultat je jako magnetsko polje u objektu u cjelini.
Dva čimbenika
Što je snažnije vanjsko magnetsko polje koje se primjenjuje, to je veća magnetizacija koja rezultira. Ovo je prvi od čimbenika koji određuje koliko jak magnet postaje. Druga je vrsta materijala od kojeg je magnet izrađen. Različiti materijali proizvode magnete različitih jakosti. Oni s velikom magnetskom propusnošću (što je mjerilo koliko odgovaraju na magnetska polja) izrađuju najjače magnete. Iz tog razloga se od čistog željeza izrađuju neki od najjačih magneta.