Magnete haben Magnetfelder, die eisenhaltige Gegenstände anziehen. Einige der von Magneten angezogenen Substanzen sind beispielsweise Eisen, Nickel und Stahl. Magnete werden für eine Vielzahl von Zwecken verwendet, von der Befestigung von Gegenständen an Kühlschranktüren über die Herstellung von Kompassen bis hin zu schnellen Achterbahnfahrten und der Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie. Sie werden sogar in einigen Spielzeugen verwendet.
Um die Funktionsweise von Magneten zu verstehen, muss man die Dynamik eines Magnetfelds verstehen. Betrachten Sie den Raum, der einen Magneten umgibt. Dieser Raum wird von einer magnetischen Kraft eingenommen und wird als Magnetfeld bezeichnet. Wird ein Magnet in dieses Feld gebracht, wirken magnetische Kräfte auf ihn ein.
Durch bewegte Ladungen entsteht ein Magnetfeld. Ein gutes Beispiel dafür ist elektrischer Strom, der durch einen Draht fließt. Dabei bewegen sich negativ geladene, subatomare Teilchen, sogenannte Elektronen, durch den Draht. Wenn sich diese Ladungen bewegen, bildet sich um den Draht ein Magnetfeld. Ebenso wird das Magnetfeld eines Magneten durch die Bewegung von Elektronen erzeugt.
Das Magnetfeld eines Magneten zieht bestimmte Metalle sowie andere Magnete entweder an oder stößt sie ab. Ein Magnet hat zwei Enden, die als Pole bezeichnet werden. Ein Pol wird als Nord und der andere als Süd bezeichnet. Um Magnete anzuziehen, müssen Sie die gegenüberliegenden Enden von zwei Magneten nahe beieinander platzieren. Das Anordnen gleicher Enden von zwei Magneten nahe beieinander bewirkt das Gegenteil; die beiden Magnete stoßen sich gegenseitig ab.
Interessanterweise hat die Erde in ihrem Kern ein natürliches Magnetfeld. Wenn Sie einen Kompass betrachten, werden Sie feststellen, dass eine Seite mit „N“ markiert ist und zum nördlichen Magnetpol der Erde zeigt. Daher wird dieser Teil des Kompasses als Nordpol bezeichnet. Der magnetische Nordpol der Erde sollte jedoch nicht mit ihrem Nordpol verwechselt werden. Der Nordpol liegt Hunderte von Kilometern vom Nordpol entfernt.
Obwohl die meisten Menschen mit einfachen Kühlschrankmagneten vertraut sind, gibt es viele andere Arten von Magneten. Sie werden in permanent, temporär und elektromagnetisch eingeteilt. Permanentmagnete behalten ihre magnetischen Eigenschaften über einen längeren Zeitraum, während temporäre Magnete ihren Magnetismus schneller verlieren. Ein Elektromagnet hingegen wird mit Strom erzeugt. Seine Stärke kann basierend auf dem elektrischen Strom geändert werden, der durch ihn hindurchfließen darf.