Quali sono i poli magnetici?

In un magnete, la forza magnetica è concentrata alle estremità e si indebolisce nel mezzo. Queste estremità magneticamente forti sono chiamate poli magnetici. I magneti hanno due poli, entrambi di uguale forza. La Terra ha anche poli magnetici. Una bussola funziona perché il magnete nella bussola sta rispondendo alla forza magnetica della Terra.

Un semplice magnete a barra che può ruotare liberamente si allineerà sempre con i poli magnetici nord e sud della Terra. Alcuni magneti sono contrassegnati con una N su un'estremità e una S sull'altra. Questo perché l'estremità N punta sempre verso nord, mentre l'estremità S punta sempre verso sud. Se due magneti vengono posizionati uno accanto all'altro, l'estremità N del primo magnete attirerà l'estremità S del secondo, mentre le estremità N si respingono.

L'attrazione dei poli magnetici della Terra è così forte che un magnete si allineerà sempre con i poli, non importa quanto sia lontano da loro. Va notato che il polo nord magnetico della Terra non si allinea perfettamente con il polo nord geografico. Il nord magnetico è in realtà a circa 15 gradi di distanza dal nord geografico.

Per migliaia di anni, le persone hanno usato i poli magnetici della Terra per aiutarli a navigare. Una bussola è fondamentalmente un ago che ruota liberamente. Poiché l'ago è magnetizzato, punterà sempre verso nord. Sapendo quale direzione è il nord, esploratori e viaggiatori possono capire in quale direzione stanno andando. La prima menzione della bussola fu fatta dagli antichi cinesi intorno al 210 a.C.

Esistono un paio di teorie diverse per spiegare perché i magneti si comportano come loro. Il più vecchio dei due è la teoria di Weber. Afferma che le sostanze magnetiche sono costituite da minuscole molecole magnetizzate. Se lasciate sole, queste molecole puntano in tutte le direzioni diverse. Se un magnete viene tirato più volte sul materiale muovendosi nella stessa direzione, le molecole si allineeranno come una serie di minuscoli magneti da nord a sud, creando poli magnetici su entrambe le estremità del metallo.

Una teoria simile ma più sofisticata si basa sulla conoscenza che gli elettroni hanno un campo magnetico. Gli elettroni sono le minuscole unità che orbitano attorno agli atomi. Ogni atomo ha almeno un elettrone. La teoria del Dominio afferma che se gli elettroni di un atomo stanno orbitando tutti in direzioni diverse, i loro campi magnetici si annulleranno a vicenda. Se, tuttavia, stanno orbitando nella stessa direzione, l'atomo verrà magnetizzato. Un materiale pieno di questi atomi magnetizzati è un magnete.