Чому магніт притягує залізо?

Коли магніт притягує до себе металеві предмети, це здається чарами, але в дійсності «чарівні» властивості магнітів пов'язані лише з особливою організацією їх електронної структури. Оскільки електрон, що обертається навколо атома, створює магнітне поле, все атоми є маленькими магнітами; проте в більшості речовин невпорядковані магнітні ефекти атомів врівноважують один одного.

По іншому справа йде в магнітах, атомні магнітні поля яких шикуються в впорядковані області, називаються доменами. Кожна така область має північний і південний полюс. Напрямок та інтенсивність магнітного поля характеризується так званими силовими лініями (на малюнку показані зеленим кольором), які виходять з північного полюса магніту і входять в південний. Чим густіше силові лінії, тим концентрированнее магнетизм. Північний полюс одного магніту притягує південний полюс іншого, в той час як два однойменних полюса відштовхують один одного. Магніт притягують тільки певні метали, головним чином залізо, нікель і кобальт, що називаються феромагнетиками. Хоча ферромагнетики і не є природними магнітами, їх атоми перебудовуються в присутності магніту таким чином, що у феромагнітних тел з'являються магнітні полюси.

магнітна ланцюжок

Дотик кінця магніту до металевих скріпок призводить до виникнення у кожної скріпки північного і південного полюса. Ці полюса орієнтуються в тому ж напрямку, що і у магніту. Кожна скріпка стала магнітом.

Незліченні маленькі магнітики

Деякі метали мають кристалічну структуру, утворену атомами, згрупованими в магнітні домени. Магнітні полюси доменів зазвичай мають різне спрямування (червоні стрілки) і не надають сумарного магнітного впливу.

Освіта постійного магніту

Зазвичай магнітні домени заліза орієнтовані безсистемно (рожеві стрілки), і природний магнетизм металу не виявляється.
Якщо до заліза наблизити магніт (рожевий брусок), магнітні домени заліза починають шикуватися уздовж магнітного поля (зелені лінії).
Більшість магнітних доменів заліза швидко вибудовується уздовж силових ліній магнітного поля. В результаті залізо саме стає постійним магнітом.