Γιατί οι μαγνήτες κολλούν στα ψυγεία;

Η δύναμη που κρατά έναν μαγνήτη κολλημένο στο ψυγείο είναι η ίδια δύναμη που κάνει τους κινητήρες να γυρίζουν και να προκαλεί ρεύμα στις ηλεκτρικές γεννήτριες. Οι μαγνήτες ψυγείων είναι μια οικιακή εφαρμογή των νόμων της ηλεκτρικής ενέργειας και του μαγνητισμού.

Τα άτομα περιέχουν υποατομικά σωματίδια που ονομάζονται ηλεκτρόνια, τα οποία βρίσκονται σε περιοχές γύρω από τον πυρήνα του ατόμου που ονομάζεται τροχιακά. Τα ηλεκτρόνια έχουν μια ιδιότητα που ονομάζεται περιστροφή, η οποία είναι ανάλογη με τη γωνιακή ορμή ενός περιστρεφόμενου αντικειμένου. Δεδομένου ότι τα μαγνητικά πεδία δημιουργούνται με την κίνηση ηλεκτρικών φορτίων, τα ηλεκτρόνια μπορούν να δημιουργήσουν ένα μαγνητικό πεδίο.

Δύο ηλεκτρόνια στην ίδια τροχιά έχουν αντίθετη περιστροφή, έτσι τα μαγνητικά τους πεδία ακυρώνονται. Άτομα σιδηρομαγνητικών υλικών όπως ο σίδηρος έχουν ζεύγη ηλεκτρόνια σε ορισμένες από τις τροχιές τους. Αυτά τα ζεύγη ηλεκτρόνια δημιουργούν μαγνητικά πεδία. Κανονικά αυτά τα πεδία προσανατολίζονται τυχαία, επομένως δεν υπάρχει καθαρό μαγνητικό πεδίο. Εάν τα άτομα στο σίδερο παρατάσσονται από εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, ωστόσο, όλα θα δείχνουν με τον ίδιο τρόπο και ο σίδηρος θα μαγνητιστεί.

Οι μαγνήτες ψυγείων αποτελούνται από ασθενώς σιδηρομαγνητικά κεραμικά όπως φερρίτης βαρίου ή φερρίτης στροντίου. Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον μαγνήτη ψυγείου ευθυγραμμίζει τις περιστροφές των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων σε μεταλλικά άτομα στο ψυγείο με τέτοιο τρόπο ώστε ο μαγνήτης και η πόρτα του ψυγείου να έλκονται μεταξύ τους. Αυτή η δύναμη διατηρεί τον μαγνήτη κολλημένο στο ψυγείο.