Magnetismo è il nome del campo di forza generato dai magneti. Attraverso di essa i magneti attirano a distanza determinati metalli, facendoli avvicinare senza alcuna causa apparente. È anche il mezzo con cui i magneti si influenzano a vicenda. Tutti i magneti hanno due poli, chiamati poli "nord" e "sud". Come i poli magnetici si attraggono, mentre a differenza dei poli magnetici si allontanano a vicenda. Ce ne sono molti diversi tipi di magneti con una grande varietà di livelli di forza. Alcuni magneti sono a malapena abbastanza forti da trattenere la carta in un frigorifero. Altri sono abbastanza forti da sollevare auto.
Storia del magnetismo
Per capire cosa rende forti i magneti devi capire qualcosa della storia della scienza del magnetismo. All'inizio del XIX secolo, l'esistenza del magnetismo era ben nota, così come l'esistenza dell'elettricità. Questi erano generalmente pensati come due fenomeni completamente separati. Tuttavia, nel 1820, il fisico Hans Christian Oersted dimostrò che le correnti elettriche generano campi magnetici. Poco dopo, nel 1855, un altro fisico, Michael Faraday, dimostrò che la variazione dei campi magnetici può generare correnti elettriche. Così è stato dimostrato che elettricità e magnetismo fanno parte dello stesso fenomeno.
Atomi e carica elettrica
Tutta la materia è fatta di atomi e tutti gli atomi sono fatti di minuscole cariche elettriche. Al centro di ogni atomo si trova il nucleo, un piccolo ammasso denso di materia con una carica elettrica positiva. Intorno a ciascun nucleo c'è una nuvola leggermente più grande di elettroni carichi negativamente, tenuti in posizione dall'attrazione elettrica del nucleo dell'atomo.
Campi magnetici di atomi
Gli elettroni sono costantemente in movimento. Stanno ruotando e si muovono attorno agli atomi di cui fanno parte, e alcuni elettroni si spostano persino da un atomo all'altro. Ogni elettrone in movimento è una minuscola corrente elettrica, perché una corrente elettrica è solo una carica elettrica in movimento. Pertanto, come ha mostrato Oersted, ogni elettrone in ciascun atomo genera il proprio minuscolo campo magnetico.
Cancellazione dei campi
Nella maggior parte dei materiali questi minuscoli campi magnetici puntano in molte direzioni diverse e quindi si annullano a vicenda, secondo Kristen Coyne del National High Magnetic Field Laboratory. I poli nord sono vicini ai poli sud il più delle volte e il campo magnetico netto dell'intero oggetto è vicino allo zero.
Magnetizzazione
Quando alcuni materiali sono esposti a un campo magnetico esterno, questa immagine cambia. Il campo magnetico esterno costringe tutti quei piccoli campi magnetici ad allinearsi. Il suo polo nord spinge tutti i piccoli poli nord nella stessa direzione: lontano da esso. Tira verso di sé tutti i piccoli poli magnetici del sud. Questo fa sì che i minuscoli campi magnetici all'interno del materiale aggiungano i loro effetti. Il risultato è un forte campo magnetico netto nell'oggetto nel suo insieme.
Due fattori
Più potente è il campo magnetico esterno applicato, maggiore è la magnetizzazione che ne risulta. Questo è il primo dei fattori che determina quanto forte diventa un magnete. Il secondo è il tipo di materiale di cui è fatto il magnete. Materiali diversi producono magneti di diversa intensità. Quelli con un'elevata permeabilità magnetica (che è una misura di quanto sono reattivi ai campi magnetici) sono i magneti più potenti. Per questo motivo, il ferro puro viene utilizzato per realizzare alcuni dei magneti più potenti.
