La magnetite, che è un ossido del ferro, possiede naturalmente proprietà magnetiche; altre sostanze come il ferro, il cobalto, il nichel, l’acciaio e le loro leghe possono acquistare tali proprietà attraverso particolari processi di magnetizzazione.

Come avviene la magnetizzazione?

Se strofini un coltello ripetutamente e nello stesso verso su una calamita e poi lo avvicini a dei chiodi di ferro vedrai che il coltello si è magnetizzato perché attrae a sé i chiodini ( 8 ). Se tocchi con un altro chiodo la calamita e poi lo avvicini a delle graffette ( 9 ), vedrai le graffette attaccarsi al chiodo magnetizzato. Se avvicini un altro chiodo ancora alla calamita, questa volta senza toccarla, e poi lo avvicini alle graffette (10 ), vedrai che anche questa volta il chiodo acquista proprietà magnetiche.

La magnetizzazione avviene dunque per strofinio, se il corpo viene strofinato su una calamita; per contatto, se gli si fa toccare per un certo tempo la calamita; per induzione se viene accostato alla calamita.

Gli atomi di cui è composto un magnete come la calamita si comportano come magnetini elementari tutti disposti ordinatamente, con il polo Nord in un verso e il polo Sud nell’altro verso. I magnetini della parte centrale della calamita si neutralizzano a vicenda, mentre alle due estremità i poli Nord e i poli Sud dei magnetini restano liberi e manifestano quindi le proprietà magnetiche.

In un qualsiasi corpo non magnetico, i magnetini elementari sono disposti disordinatamente, ma nei corpi di ferro, cobalto, nichel o acciaio, i magnetini hanno un comportamento particolare: se entrano nel campo d’azione di una calamita, si ordinano e si orientano tutti nello stesso verso, con i poli opposti affacciati.

In sostanze come il ferro, le proprietà magnetiche si perdono in breve tempo (magnete temporaneo), mentre in altre, come l’acciaio, le proprietà magnetiche si conservano in modo permanente (magnete permanente) (11 ). Ciò accade per la particolare composizione chimica dell’acciaio, che è formato da una lega di ferro, carbonio e altri metalli. Gli atomi di carbonio che si trovano tra quelli di ferro ne limitano i movimenti, perciò, una volta orientati e ordinati dalla magnetizzazione, i magnetini elementari non riescono più a tornare in disordine. Questa disposizione ordinata dei magnetini elementari nei magneti permette di spiegare anche perché un corpo magnetizzato perde le sue proprietà quando viene riscaldato o percosso: il calore o la percussione provocano l’agitazione degli atomi e quindi mettono in disordine i magnetini.