Momento magnetico

Il momento magnetico è un vettore perpendicolare alla superficie percorsa da corrente e la cui punta della freccia punta verso il polo nord. Di conseguenza, le linee di campo corrono chiuse dal polo nord al polo sud e poi, nell'anello del conduttore, parallelamente al momento magnetico, tornano al polo nord (vedi figura).

Poiché non esistono campi magnetici con un solo polo (monopoli), il momento magnetico più semplice è il cosiddetto momento di dipolo. E' composto sempre due poli opposti. I campi elettrici, invece, possono avere anche un momento monopolare. Si tratta del campo emanato da una singola carica puntiforme. Al contrario, due cariche a distanza fissa formano un momento di dipolo elettrico, analogo a quello del magnetismo. (Vedi figura)

L'effetto magnetico dei magneti permanenti si può spiegare anche con le correnti circolari nel materiale. Si presume che gli elettroni abbiano uno spin elettronico da cui proviene un momento magnetico. Durante la magnetizzazione, tutti questi momenti magnetici sono allineati in parallelo. Questo fenomeno viene definito anche polarizzazione magnetica. Nei materiali ferromagnetici, questo porta alla magnetizzazione permanente se l'allineamento è sufficientemente forte. La polarizzazione magnetica non scompare quindi quando il campo magnetico esterno viene spento. La polarizzazione magnetica residua è detta anche rimanenza. I momenti magnetici di tutti gli spin degli elettroni sono quindi allineati in parallelo e danno luogo a una magnetizzazione macroscopica, che è la somma di tutti i momenti magnetici degli spin degli elettroni.

Il motivo dell'allineamento permanente è l'interazione di scambio tra tutti i momenti magnetici degli spin degli elettroni. Questa interazione di scambio stabilizza gli spin degli elettroni allineati tra loro e si verifica la remissione. L'allineamento dei momenti magnetici può essere disturbato dall'aggiunta di calore, che favorisce il movimento degli elettroni e quindi il rimescolamento dei momenti magnetici degli spin degli elettroni. Anche i colpi violenti inferti a un magnete permanente distruggono la magnetizzazione. Infine, la magnetizzazione viene distrutta da un campo opposto di intensità coercitiva, perché il campo opposto esercita una forza sui momenti magnetici degli spin di elettroni allineati che tenta di far ruotare i momenti magnetici nella direzione opposta.