Che cos'è il magnetismo?
Il termine magnetismo descrive la forza della repulsione e l'attrazione tra diverse sostanze, come ferro e altri metalli. Nel magnetismo, il movimento delle particelle cariche è in definitiva responsabile dell'attrazione o della repulsione tra le sostanze. Gli oggetti attratti l'uno dall'altro illustrano i principi magnetici del ferromagnetismo e del paramagnetismo, mentre il diamagnetismo descrive la repulsione dei campi magnetici.
Un oggetto che è comunemente associato al magnetismo è chiamato un magnete, che produce un campo magnetico statico. Alcuni dei più comuni tipi di magneti, come la varietà di frigoriferi, sono considerati permanenti a causa della loro capacità di creare il proprio campo magnetico. I magneti hanno due poli: un polo nord (N) e uno sud (S). I poli attraggono o respingono gli oggetti usando una forza magnetica.
Quando due magneti con poli opposti sono vicini l'uno all'altro, la forza magnetica li attrae l'un l'altro. È vero il contrario quando i poli opposti si trovano nelle immediate vicinanze. I magneti possono anche attrarre vari oggetti magnetizzati. Il comportamento degli oggetti magnetizzati verso il magnete è determinato dal materiale dell'oggetto.
Materiali come ferro, nichel e cobalto sono fortemente attratti dai magneti per le loro proprietà ferromagnetiche. Sostanze come platino, alluminio e ossigeno sono considerate paramagnetiche e sono debolmente attratte da un magnete. I materiali diamagnetici, tra cui rame, acqua e plastica, sono debolmente respinti dai magneti.
Gli oggetti ferromagnetici hanno la forza magnetica più forte tra i tre tipi magnetici. I magneti per frigorifero sono un buon esempio di un oggetto ferromagnetico magnetizzato da un campo magnetico esterno. Dopo aver rimosso il campo, il magnete rimane magnetizzato. Gli oggetti che rimangono magnetizzati sono chiamati magneti permanenti.
A differenza del ferromagnetismo, il paramagnetismo si verifica solo quando un campo magnetico esterno viene applicato a un oggetto. Gli oggetti paramagnetici tendono ad avere un guscio di elettroni interno incompleto che provoca la rotazione e l'orbita degli elettroni spaiati in un modo specifico. Per spiegare più in dettaglio: i gusci di elettroni descrivono il concetto di un campo attorno al nucleo di un atomo. Ogni shell o orbita può contenere solo una quantità specifica di elettroni. Questi gusci elettronici incompleti tendono ad allinearsi e rafforzare casualmente un campo applicato, motivo per cui il paramagnetismo può verificarsi solo quando è presente un campo magnetico.
Un'altra differenza tra i due è che un oggetto paramagnetico non trattiene alcuna magnetizzazione quando l'entità magnetizzante esterna viene portata via. Il motivo è che gli oggetti paramagnetici sono centinaia di migliaia di volte più deboli del materiale ferromagnetico. Al contrario, gli oggetti diamagnetici sono respinti dai poli nord e sud di una calamita. I materiali diamagnetici creano un campo magnetico opposto al campo magnetico esterno applicato, provocando un effetto repulsivo.