CHE COS’È UN MAGNETE
Come abbiamo detto più sopra le proprietà della magnetite erano già conosciute nell’antichità. Era infatti nota la capacità di questo materiale di attrarre a sé la limatura di ferro, proprietà che fu chiamata "magnetismo".
Nel XVI sec. lo scienziato W. Gilbert cercò di studiare e di analizzare dettagliatamente le proprietà della magnetite. A tale scopo predispose dei piccoli cilindri di magnetite che chiamò "magneti" e nei suoi esperimenti si accorse che la proprietà di attirare la limatura di ferro si concentrava nelle estremità dei magneti, che chiamò poli magnetici.
Lo studio dei magneti ha permesso di metterne in luce alcune caratteristiche:
- un magnete ha sempre le due estremità magnetizzate.
- avvicinando due poli questi si attraggono o respingono (forza magnetica, simile a quella delle cariche elettriche). I poli vengono definiti nord e sud, in analogia a quelli magnetici della Terra.
- ogni magnete possiede un polo nord e un polo sud. Anche dividendo a metà il magnete questo avrà ancora un polo nord e sud.
- avvicinando una bacchetta di ferro ai poli magnetici questa acquista la proprietà di attrarre la limatura di ferro.
Gli studiosi hanno quindi messo in luce delle profonde analogie tra la forza magnetica e quella elettrica, in quanto la presenza dei poli magnetici fa supporre la presenza di cariche magnetiche che determinano l’attrazione o repulsione tra i poli. Tuttavia mentre ogni carica elettrica può essere isolata, poiché portata da una particella, nel caso del magnete questo dispone sempre di due poli distinti. Ciò impone di non poter parlare della carica magnetica nello stesso modo in cui si intende la carica elettrica.
La forza esercitata tra due poli magnetici ha una forma molto simile a quella esercitata da cariche elettriche e può essere descritta da una formula matematica come:


dove "y" è una costante, "m
1" e "m
2" sono le masse magnetiche dei poli, "r" è la distanza tra i poli ed "r circonflesso" è la direzione della forza.
Come si vede dalla formula questa forza è tanto più intensa quanto minore è la distanza tra i poli.
Gli studi moderni hanno permesso di mettere in luce che il magnetismo è un fenomeno di origine atomica, di cui si può ottenere spiegazione con le teorie della meccanica quantistica, la cui scoperta ha permesso anche di spiegare la quarta proprietà dei magneti, quella per cui il ferro diventa un magnete se viene posto in prossimità del polo magnetico.