Un magnete è una roccia o un pezzo di metallo che può attirare verso di sé alcuni tipi di metallo. La forza dei magneti, chiamata magnetismo, è una forza fondamentale della natura, come l’elettricità e la gravità. Il magnetismo funziona a distanza: un magnete non deve necessariamente toccare un oggetto per attirarlo.
Cosa provoca il magnetismo
Da molto tempo si sa che un certo tipo di roccia, chiamata lodestone, è un magnete naturale. Quando gli scienziati hanno scoperto il perché di questa caratteristica, hanno anche imparato a trasformare altri metalli in magneti. Il magnetismo si verifica quando piccole particelle chiamate elettroni si comportano in un certo modo. Tutti gli oggetti dell’universo sono costituiti da unità chiamate atomi. Gli atomi sono a loro volta composti da elettroni e altre particelle (neutroni e protoni). Gli elettroni ruotano intorno al nucleo dell’atomo, che contiene le altre particelle e gli elettroni che ruotano formano piccole forze magnetiche. A volte molti degli elettroni di un oggetto ruotano nella stessa direzione. In questi casi, tutte le piccole forze magnetiche degli elettroni si sommano per rendere l’oggetto un grande magnete. È possibile creare un magnete prendendo un magnete esistente e strofinando con esso un altro pezzo di metallo.
Il nuovo pezzo di metallo deve essere sfregato continuamente nella stessa direzione. In questo modo gli elettroni del metallo inizieranno a girare nella stessa direzione. Anche l’elettricità può creare magneti. L’elettricità è un flusso di elettroni. Quando gli elettroni si muovono attraverso un filo, hanno lo stesso effetto degli elettroni che ruotano intorno al nucleo di un atomo.
Magneti duri e morbidi
Per il modo in cui sono disposti gli elettroni, i metalli ferro, acciaio, nichel e cobalto sono ottimi magneti. Una volta diventati magneti, questi metalli possono rimanere tali per sempre. Si parla allora di magneti duri o permanenti. Ma questi metalli e altri possono comportarsi come magneti solo a volte, dopo essere stati vicini a un magnete duro. In questo caso si parla di magneti morbidi o temporanei. La maggior parte degli altri materiali, ad esempio l’acqua, l’aria e il legno, hanno proprietà magnetiche molto deboli.
Proprietà dei magneti
I magneti attraggono fortemente gli oggetti che contengono ferro, acciaio, nichel o cobalto. I magneti attraggono o respingono (allontanano) anche altri magneti duri. Questo accade perché ogni magnete ha due poli opposti, o estremità: un polo negativo e un polo positivo. I poli negativi attraggono i poli positivi di altri magneti, ma respingono altri poli negativi. Allo stesso modo, i poli positivi attraggono i poli negativi, ma respingono altri poli positivi.
Le forze magnetiche tra i due poli di un magnete creano un campo magnetico. Si tratta dell’area interessata dal magnete. Tutti i magneti sono circondati da un campo magnetico.
Usi del magnetismo
Uno dei primi utilizzi dei magneti è stato quello delle bussole. Una bussola è un magnete a forma di ago che è libero di girare. Il pianeta Terra è un gigantesco magnete. Poiché il polo sud di una bussola è attratto dal polo nord della Terra, l’ago della bussola punta sempre verso nord. Oggi i magneti si trovano in molti luoghi. I magneti tengono i fogli sulle porte dei frigoriferi. Inoltre, tengono chiuse le porte. Le carte di credito hanno una banda magnetica. Le porte automatiche, gli altoparlanti dello stereo e molti motori elettrici utilizzano elettromagneti.