Les aimants produisent des champs magnétiques, ou des zones dans lesquelles des matériaux potentiellement magnétiques, tels que le fer, sont polarisés et attirés par l’aimant. Il existe deux types d’aimants : les aimants permanents et les électro-aimants. Les aimants permanents ont un champ magnétique constant, tandis que les électroaimants ne produisent un champ que lorsqu’un courant électrique traverse la bobine qui constitue une partie de leur structure. Les aimants annulaires sont des aimants permanents qui se distinguent par leur forme : ils sont ronds avec un trou au milieu, et à cause de cette forme, ils sont parfois appelés aimants donut.
Une variété de matériaux sont utilisés pour créer des aimants permanents. Souvent, ils sont constitués d’un groupe de matériaux appelés terres rares, qui sont des mélanges d’éléments – généralement du néodyme, du fer et du bore ou du samarium et du cobalt. Les aimants Alnico sont des mélanges d’aluminium, de nickel et de cobalt. Il existe également des aimants plus faibles constitués de matériaux magnétiques, comme l’oxyde de fer, mélangés à des matériaux non magnétiques, tels que le plastique ou la céramique. Les éléments magnétiques produisent le champ, tandis que les éléments non magnétiques donnent la forme de l’aimant.
Cependant, ces matériaux ne sont pas naturellement magnétiques – ils ont simplement un potentiel magnétique. Dans les usines où ils sont fabriqués, les travailleurs façonnent d’abord le matériau dans la forme souhaitée, et ils peuvent enduire l’aimant pour le rendre plus coloré. Ensuite, ils font passer l’objet à travers un électro-aimant puissant, ce qui induit des propriétés magnétiques dans l’objet qui restent même après la désactivation de l’électro-aimant. Si l’électro-aimant est suffisamment puissant, ce processus crée un aimant permanent.
Le processus de magnétisation crée des pôles sur l’aimant qui sont étiquetés nord et sud, et chacun repousse des pôles similaires et attire des pôles opposés. L’emplacement des parties nord et sud des aimants annulaires dépend de la façon dont ils sont polarisés ; une moitié est toujours au nord et l’autre moitié est au sud. Parfois, l’aimant est divisé de sorte qu’un côté de l’anneau soit au nord et l’autre au sud, mais différents types de polarisation peuvent créer des aimants divisés en quarts ou en huitièmes. Les segments nord et sud alternent toujours autour de l’anneau.
Les aimants annulaires sont le plus souvent utilisés dans les expériences scientifiques, bien qu’ils aient également des applications médicales. Certaines personnes ont des défibrillateurs cardioverteurs implantables, ou DAI, qui appliquent automatiquement des chocs à leur cœur si le rythme développe des irrégularités. Si les appareils fonctionnent mal, ils peuvent choquer les patients inutilement, entraînant des rythmes irréguliers et éventuellement la mort. Le personnel médical place parfois ces aimants sur la poitrine des patients au-dessus des DAI pour désactiver les dispositifs.