Les aimants ont été l'un des matériaux les plus utiles découverts et ont été la source de beaucoup d'émerveillement et de divertissement. Depuis leur découverte il y a des milliers d'années, les gens ont trouvé des utilisations pour des aimants dans tous les types d'équipements. Des boussoles aux portes des armoires, la plupart des gens rencontrent des aimants au quotidien, mais beaucoup ne comprennent pas parfaitement comment ils fonctionnent.

Matériau ferreux

Le métal ferreux est défini comme tout métal contenant du fer. Les métaux ferreux sont très communs en raison de l'utilisation importante de fer dans la plupart des alliages métalliques. Les métaux ferreux contiennent suffisamment de fer pour créer assez de domaines pour qu'un champ magnétique agisse et attire. Les matériaux ferreux sont les seuls objets physiquement attirés par les champs magnétiques.

Domaines

Les domaines sont la principale raison pour laquelle les aimants ne fonctionnent qu'avec des matériaux ferreux. Les domaines sont les petits champs magnétiques individuels qui entourent un groupe de molécules de fer. Chaque domaine a son propre alignement polaire individuel et la ligne polaire de chaque domaine peut faire face dans des directions différentes du reste des molécules environnantes. L'ordre brouillé de ces domaines est la raison pour laquelle le fer, en soi, n'est pas magnétique mais peut être activé par d'autres aimants. Les domaines se trouvent naturellement dans les métaux ferreux et peuvent être créés temporairement par un courant électrique circulant.

Fonctionnement

Les champs magnétiques sont créés lorsque la multitude de domaines individuels s'alignent par des forces externes. Les domaines peuvent s'aligner par l'exposition à un courant électrique ou même à un mouvement physique contre un autre objet magnétisé. Les objets ferreux sont attirés par les champs magnétiques lorsque les domaines individuels s'alignent avec les champs électriques. Il est possible de magnétiser la plupart des objets ferreux simplement en les frottant plusieurs fois contre un aimant. Une fois que les domaines de la molécule de fer sont alignés et orientés dans la même direction polaire, leur unisson crée un champ magnétique qui peut agir sur d'autres matériaux ferreux.

Aimants naturels

Aimants naturels sont ce qui a conduit à la découverte originale des aimants. La magnétite est l'un des métaux les plus communs qui est considéré comme un aimant naturel. La magnétite est un métal dont la construction atomique est facilement magnétisée en étant simplement en contact avec d'autres objets métalliques. Les Vikings et les Chinois utilisaient la magnétite dans les premiers compas.

Les électroaimants

Les électro-aimants sont créés en faisant passer un courant électrique à travers un métal conducteur. Un courant électrique provoque le mouvement rapide des électrons, ce qui crée un champ magnétique. Les champs électromagnétiques peuvent être créés en faisant passer un courant électrique à travers n'importe quel métal, y compris les métaux conducteurs non ferreux.