Il termine magnetismo descrive la forza di repulsione e attrazione tra diverse sostanze, come il ferro e altri metalli. Nel magnetismo, il movimento delle particelle cariche è in definitiva responsabile dell’attrazione o repulsione tra le sostanze. Gli oggetti che sono 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 comunemente associato al magnetismo è chiamato magnete, che produce un campo magnetico statico. Alcuni dei tipi più comuni di magneti, come la varietà del frigorifero, sono considerati permanenti a causa della loro capacità di creare il proprio campo magnetico. I magneti hanno due poli: un polo nord (N) e un polo 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’uno verso l’altro. È vero il contrario quando i poli opposti sono 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 a causa delle loro proprietà ferromagnetiche. Sostanze come platino, alluminio e ossigeno sono considerate paramagnetiche e sono debolmente attratte da un magnete. I materiali diamagnetici, inclusi rame, acqua e plastica, sono respinti debolmente dai magneti.
Gli oggetti ferromagnetici hanno la forza magnetica più forte dei tre tipi magnetici. I magneti da frigorifero sono un buon esempio di oggetto ferromagnetico magnetizzato da un campo magnetico esterno. Dopo che il campo è stato rimosso, 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 elettronico interno incompleto che fa ruotare e orbitare gli elettroni spaiati in un modo specifico. Per spiegare più in dettaglio: i gusci di elettroni descrivono il concetto di campo attorno al nucleo di un atomo. Ogni guscio o orbita può contenere solo una quantità specifica di elettroni. Questi gusci di elettroni incompleti tendono ad allinearsi casualmente e rafforzare 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 conserva alcuna magnetizzazione quando l’entità magnetizzante esterna viene rimossa. Il motivo è che gli oggetti paramagnetici sono centinaia di migliaia di volte più deboli del materiale ferromagnetico. Al contrario, gli oggetti diamagnetici vengono respinti dai poli nord e sud di un magnete. I materiali diamagnetici creano un campo magnetico opposto al campo magnetico esterno applicato, provocando un effetto repulsivo.