Многие люди воспринимают магниты как должное. Они повсюду, от физических лабораторий до компасов, используемых в походах, до сувениров, наклеенных на холодильники. Некоторые материалы более восприимчивы к магнетизму, чем другие. Некоторые типы магнитов, такие как электромагниты, можно включать и выключать, в то время как постоянные магниты все время создают постоянное магнитное поле.
Домены
Все материалы состоят из магнитных доменов. Это крошечные карманы, содержащие атомные диполи. Когда эти диполи выравниваются в одном направлении, материал проявляет магнитные свойства. В частности, железо является элементом, диполи которого легко выравниваются. В других материалах диполи могут быть выровнены внутри домена, но не по отношению к другим доменам в том же куске материала. Эти домены можно обнаружить с помощью процесса, называемого магнитно-силовой микроскопией. Когда материал помещается в сильное магнитное поле, его домены выравниваются, а сам материал намагничивается. Не все домены должны быть выровнены для достижения магнетизма.
Электричество
Воздействие электрического тока - еще один способ выравнивания магнитных доменов. Когда по двум проводам проходит электрический ток, между ними возникает магнитное притяжение, если токи идут в одном направлении. Провода будут отталкивать друг друга, если их токи будут в противоположных направлениях. Земля - это магнит, который создается электрическими токами в расплавленном ядре планеты, хотя Ученые Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства продолжают искать источник этих токи.
Ферромагнетизм
Ферромагнетизм - это явление, которое возникает в некоторых металлах, особенно в железе, кобальте и никеле, которое заставляет металл становиться магнитным. Атомы в этих металлах имеют неспаренный электрон, и когда металл подвергается воздействию достаточно сильного магнитного поля, спины этих электронов выстраиваются параллельно друг другу. Вот почему железные сердечники используются в электромагнитных соленоидах и обмотках трансформаторов. Электрический ток создает магнитное поле, которое усиливается индуцированным магнетизмом железного сердечника.
Температура Кюри
Материалы остаются магнитными при температурах ниже температуры Кюри. Эта температура различна для разных металлов и описывает точку исчезновения дальнего порядка магнитных доменов. Дальний порядок - это то, что удерживает магнитные домены в определенной ориентации. Более высокие температуры Кюри означают, что для дезориентации магнитных доменов материала требуется больше энергии. Когда температура падает ниже температуры Кюри и материал помещается в магнитное поле, он снова становится магнитным.