什么是磁铁？他们是如何工作的？

磁铁是产生或产生磁场的任何材料或物体，通过这种方式，单个轨道电子由于其固有自旋而产生电流，从而产生磁场。该磁场决定了磁铁的特性：一种拉动其他铁磁材料并吸引或排斥其他磁铁的力。然而，在大多数原子中，这些自旋相互抵消，因此不存在净磁场，当我们考虑磁性时，通常指的是铁磁性，这是最容易检测到的类型。还有其他形式，例如顺磁性和抗磁性，但它们非常微弱且微不足道。

铁、钢等能被磁铁强烈吸引的物质，称为铁磁性物质。虽然铁磁材料是唯一被磁铁吸引到足以被普遍认为具有磁性的材料，但所有其他对磁场反应较弱的物质都不能被磁铁吸引，被称为非磁性材料，例如橡胶、塑料、木材、玻璃，甚至一些金属，如铝、铜和金。

磁铁是如何工作的？

磁铁之所以起作用，是因为它们包含所谓的磁畴—从北向南磁极化的少量物质。在大多数金属中，这些指向各个方向并相互抵消磁场。在磁铁中，它们都或多或少地排列在同一方向上，因此整个物体就像一个大磁畴。

如果引入电流，磁畴将开始与外部磁场对齐，施加的电流越大，对齐域的数量就越大。随着外部磁场变强，越来越多的磁畴会与之对齐。无论磁场有多强，都会有一个点，铁内的所有磁畴都与外部磁场对齐（饱和）。去除外部磁场后，软磁材料将恢复为随机取向的磁畴。然而，硬磁材料将使它们的大部分磁畴保持对齐，从而形成强大的永磁体。另一方面，如果通过将其加热到高温或将其猛击足够多次来随机化其中磁畴的方向，则磁铁可能会失去吸引力。

总结

铁磁材料的原子往往有自己的磁场，这些磁场是由围绕它们运行的电子产生的。小原子团倾向于将自己定向在同一方向上，这些组中的每一个都称为磁畴，每个域都有自己的北极和南极。当一块铁没有被磁化时，磁畴将不会指向同一个方向，而是指向随机方向，相互抵消并防止铁具有北极或南极或成为磁铁。