Magnesy są jednym z rzadkich przedmiotów występujących w przyrodzie, które są w stanie sprawować kontrolę nad innymi obiektami bez ich dotykania. Jeśli zbliżysz magnes do określonego rodzaju przedmiotu, przyciągnie go lub odepchnie. Wynika to z zasad magnetyzmu.
Aby określić, czy przedmiot ma jakiekolwiek właściwości magnetyczne, umieść go w pobliżu opiłków żelaza lub nawet spinacza do papieru. Jeśli żelazo jest przyciągane lub odpychane, przedmiotowy przedmiot można uznać za magnes. Chociaż można znaleźć pewne rodzaje skał i minerałów, które są naturalnymi magnesami, większość magnesów, które widzimy, jest produkowana.
Procesy magnetyzmu zachodzą na poziomie atomowym. Magnesy są otoczone niewidzialnym polem magnetycznym wytwarzanym przez ruch elektronów, cząstek subatomowych, które otaczają jądro atomu. Nadaktywność tych elektronów daje magnesom zdolność przyciągania i odpychania.
Magnesy naturalne i wyprodukowane, które przez cały czas mają właściwości magnetyczne, są uważane za magnesy trwałe. Wszystkie magnesy mają dwa końce, które powszechnie określa się jako biegun północny i południowy. Czynnikiem decydującym o tym, czy magnes przyciąga, czy odpycha, jest biegun. Magnesy przyciągają się, gdy biegun północny zostaje wprowadzony do bieguna południowego. Jeśli zostaną wprowadzone podobne bieguny, z północy na północ lub z południa na południe, magnesy odpychają.
Magnesy trwałe mogą również powodować reakcję z przedmiotami niemagnetycznymi, takimi jak metale, a nawet niektóre płyny. Te przedmioty są nazywane tymczasowymi lub miękkimi magnesami. Posiadają właściwości magnetyczne tylko przez czas zbliżony do pola magnetycznego innych magnesów. Te tymczasowe magnesy, takie jak spinacze do papieru, mają właściwości bieguna północnego lub południowego, w zależności od właściwości ich elektronów.
Oprócz magnesów stałych i tymczasowych, magnes można również wytworzyć za pomocą prądu elektrycznego. Te elektromagnesy opierają się na zasadzie, że prąd elektryczny ma wokół siebie małe pole magnetyczne, gdy przepływa przez obwód. Pole magnetyczne nie jest bardzo silne, gdy przewód jest prosty, ale jeśli zwiniesz przewód, może wytworzyć działający elektromagnes. Silniki elektryczne wykorzystują tę koncepcję do działania. Wał silnika wykorzystuje szereg zwiniętych przewodów podłączonych do źródła energii elektrycznej, aby stać się elektromagnesem. Wałek zmienia biegunowość dodatnią i ujemną, przyciągając i odpychając magnesy trwałe znajdujące się w jego pobliżu. Powoduje to obracanie się i działanie wału silnika. Każdy silnik elektryczny, który widzisz, opiera się na tej koncepcji.
Magnesy znajdują zastosowanie w wielu przedmiotach codziennego użytku. Najpopularniejszym z nich jest kompas, który jest w stanie wyznaczyć kierunek nawigacyjny za pomocą naturalnego pola magnetycznego Ziemi. Karty kredytowe, w tym karty debetowe i bankomatowe, wykorzystują pasek magnetyczny do przechowywania informacji, które można odczytać za pomocą specjalnie zaprojektowanego czytnika kart. Inne przedmioty, które wykorzystują właściwości magnetyczne, to magnesy na lodówkę, taśmy VHS, kasety audio, telewizory, głośniki i niektóre przedmioty związane z komputerem, takie jak dyski twarde i dyskietki.