Постоянный магнит как работает?

Электромагнит | ток в обмотке создаёт поле, пропадает без питания Постоянный магнит | домены атомов выстроены раз и навсегда

Суть: внутри магнита нет никакого тока, зато есть миллиарды атомов, каждый из которых сам по себе крошечный магнитик из-за движения и спина своих электронов. В обычном железе эти атомные магнитики смотрят вразнобой и гасят друг друга, поэтому гвоздь сам по себе не магнитит. Но в некоторых материалах атомы объединяются в области, домены, где все смотрят в одну сторону, и если такие домены выстроить внешним полем, металл сам становится постоянным магнитом, домены так и остаются развёрнутыми. Неодим просто особенно хорошо держит эту выстроенность, отсюда и его дикая сила по сравнению с обычным гвоздём.

Постоянный магнит притягивает железо без всякого провода и тока, потому что источник его магнитного поля - это не движение электронов по проводу, а движение самих электронов внутри атомов материала. Каждый электрон крутится вокруг ядра и вдобавок обладает собственным вращением, спином, и из-за этого ведёт себя как крошечный магнитик с двумя полюсами. В большинстве материалов эти крошечные магнитики атомов направлены хаотично, во все стороны, и их поля взаимно гасят друг друга, поэтому обычный кусок металла магнитом не является. В таких металлах, как железо, никель, кобальт, и в их сплавах атомы способны объединяться в небольшие области, домены, внутри которых все элементарные магнитики выстроены в одном направлении. Пока домены смотрят в разные стороны, весь кусок металла в целом не намагничен, поля доменов компенсируют друг друга. Если поместить такой материал в сильное внешнее магнитное поле, домены разворачиваются и выстраиваются почти все в одну сторону, и после снятия внешнего поля часть из них так и остаётся выстроенной - это и есть постоянный магнит. Неодимовые магниты сильные именно потому, что их структура особенно хорошо удерживает такое выстраивание доменов и создаёт очень плотную упаковку элементарных магнитных моментов на единицу объёма. Электромагнит устроен принципиально иначе: там поле создаёт ток, текущий по обмотке провода, и пропадает сразу, как только ток выключили, тогда как в постоянном магните выстроенные домены держат поле сами по себе долгое время без всякого питания.