Почему магнит магнитит?

Мы привыкли, что магнит притягивает скрепки, держится на дверце холодильника или помогает компасу показывать север. Но что при этом происходит внутри магнита и почему он умеет это делать?

Чтобы понять ответ, нужно вспомнить, что всё вокруг состоит из атомов. В каждом атоме есть ядро и электроны, которые движутся вокруг. Электроны не просто крутятся, у них есть ещё одна особенность: заряд, - собственный маленький «магнитик», связанный с их движением и внутренними свойствами. Обычно в веществе эти «мини-магниты» направлены хаотично и взаимно гасят друг друга, поэтому мы не замечаем никакого магнетизма.

Но в некоторых материалах, например в железе, кобальте или никеле, электроны могут выстраиваться особым образом. Их магнитные поля складываются, и вещество начинает вести себя как один большой магнит. Внутри образуются так называемые домены — области, где все магнитики электронов смотрят в одну сторону. Когда таких областей становится много и они ориентированы одинаково, предмет превращается в магнит. 

Если поднести такой магнит к скрепке, электроны в скрепке немного перестраиваются, и она сама временно становится магнитной. Поэтому скрепка и прилипает. Стоит убрать источник — и скрепка снова теряет свои магнитные свойства.  

Интересно, что не все магниты одинаковы. Есть постоянные магниты, которые сохраняют своё поле долгое время, например тот самый магнит на холодильнике. А есть электромагниты, которые работают только тогда, когда по проводу идёт ток. Их используют, например, в заводских кранах, чтобы поднимать тяжёлые металлические балки, или в динамиках, чтобы создавать звук.

Магнитное поле Земли тоже связано с движением электронов, только уже не отдельных атомов, а гигантских потоков в жидком ядре планеты. Магнитное поле Земли заставляет стрелку компаса указывать на север и защищает нас от космического излучения. Один и тот же принцип — движение зарядов и выстраивание маленьких магнитиков — работает и в скрепке, и в целой планете.

Итак, магнит магнитит потому, что внутри него электроны упорядочились и их крошечные магнитные поля сложились в одно большое. Это заставляет окружающие предметы с подвижными зарядами реагировать. Магнит притягивает гвоздь или монету, в результате работы бесчисленного числа крошечных «магнитиков» внутри вещества.