Perché un magnete attira il ferro?
Quando un magnete attira a sé oggetti metallici, sembra magia, ma in realtà le proprietà "magiche" dei magneti sono associate solo alla speciale organizzazione della loro struttura elettronica. Poiché un elettrone che ruota attorno a un atomo crea un campo magnetico, tutti gli atomi sono piccoli magneti; tuttavia, nella maggior parte delle sostanze, gli effetti magnetici disordinati degli atomi si controbilanciano a vicenda.
La situazione è diversa nei magneti, i cui campi magnetici atomici sono allineati in regioni ordinate chiamate domini. Ciascuna di queste aree ha un polo nord e un polo sud. La direzione e l'intensità del campo magnetico è caratterizzata dalle cosiddette linee di forza (mostrate in verde nella figura), che escono dal polo nord del magnete ed entrano in quello sud. Più dense sono le linee di forza, più concentrato è il magnetismo. Il polo nord di un magnete attrae il polo sud dell'altro, mentre i due poli omonimi si respingono. I magneti attirano solo alcuni metalli, principalmente ferro, nichel e cobalto, chiamati ferromagneti. Sebbene i ferromagneti non siano magneti naturali, i loro atomi si riorganizzano in presenza di un magnete in modo tale che i poli magnetici appaiano nei corpi ferromagnetici.
Catena magnetica
Toccando l'estremità del magnete sulle clip metalliche, ciascuna clip avrà un polo nord e un polo sud. Questi poli sono orientati nella stessa direzione del magnete. Ogni clip è diventata una calamita.
Innumerevoli piccoli magneti
Alcuni metalli hanno una struttura cristallina formata da atomi raggruppati in domini magnetici. I poli magnetici dei domini hanno solitamente direzioni diverse (frecce rosse) e non hanno un effetto magnetico netto.
Formazione di un magnete permanente
- Di solito, i domini magnetici del ferro sono orientati a casaccio (frecce rosa) e il magnetismo naturale del metallo non appare.
- Se avvicini un magnete al ferro (barra rosa), i domini magnetici del ferro iniziano ad allinearsi lungo il campo magnetico (linee verdi).
- La maggior parte dei domini magnetici del ferro si allinea rapidamente lungo le linee di forza del campo magnetico. Di conseguenza, il ferro stesso diventa un magnete permanente.
