磁铁如何工作（它很复杂）

偶尔，在寻找科学问题时，我会调查我的朋友，看看他们是否有任何“基本科学”问题，我可以探索。当有人最近建议我发现磁铁如何工作时，我认为这很容易。我错了。

首先，我了解到有不同种类的磁性：铁磁性那Ferrimagnetism.等等差异取决于材料是否包含作为微小磁体的原子，以及这些“原子磁铁”是否以规则的图案排列。还必须区分具有内在磁性的电磁铁和物体（意味着永久磁化的物体）。我越来越与人交谈，我越是意识到我要去更具体的问题，而不是：“磁铁如何工作？”所以，我想出了这个：“为什么我的费城老鹰队磁铁贴在我的冰箱里？“

当你谈论磁铁时，你一般都在谈论是铁磁或铁磁的物体。冰箱磁铁通常由铁磁性的材料制成。类似地，冰箱磁体由永久磁化的材料制成 - 它们不使用电流来产生磁场。但是什么是磁场？

磁场可以被认为是存在于磁性物体周围空间中的“力场”。正是这种力场吸引或排斥其他磁铁或有磁性的物体——就像马蹄形磁铁迅速地卷起一堆回形针。那么，磁场从何而来?

东西 - 所有的东西 - 由原子组成。这些原子的核是电子的，它们是不断的。正如电子的充电一样（毕竟，它是带有带负电电子和将原子的带正电的核之间的吸引力在一起，电子也充当了微小的磁体。这导致称为“旋转”的财产。名称表明，当地球旋转在其轴上时，旋转的思想，但我们现在知道这不是一个准确的图片。它最好只考虑旋转作为电子的基本属性之一，在相同的基础上。

我们知道在一个原子中排列的电子越多，磁场就越强。(把每个电子想象成一个微小的条形磁铁。现在想象一下它们指向同一个方向。)在更高的层次上也是如此——单位体积上的原子数量越多，磁场就越大。铁磁体和铁磁体的区别特征是它们有排列整齐的原子模式，从而产生强磁场。但是为什么磁铁中的磁场会粘在我的冰箱上呢?或者相反，为什么不是所有东西都粘在冰箱上?

第二个问题的答案是因为可以磁化的许多材料通常不会被磁化。由那些材料的电子产生的磁场有效地互相抵消。基本上，微观原子（称为域）的微观原子组的磁极与彼此有效地产生闭合磁电路的对齐。最终结果：整体材料具有基本零的净磁性。我的冰箱门就是这样。其原子具有磁性，但作为整体取出，冰箱门不是磁性的。

然而，在外部磁场（例如，来自我的老鹰磁铁的场），我的冰箱门中的未对齐的磁畴将开始响应并进行对齐。当发生对准时，冰箱门变为磁性，然后被吸引到冰箱磁体。所得到的力将磁铁固定在冰箱上。当您从冰箱上取下磁铁时，冰箱门上金属的座位将（通常）返回其先前，无序的对齐 - 并且失去了磁场。

笔记：非常感谢博士丹斯蒂康尔，NC州电气和计算机工程系负责人（以及合教）旋转波浪）和博士乔特雷西他是北卡罗来纳州立大学材料科学与工程的助理教授，花时间和我谈论磁铁。他们耐心地解释，亲切地强调我所知道的是多么少。以上帖子中的任何错误都是我的错，而且只是我的错。