Magnetismo diz respeito a fenómenos físicos decorrentes da força entre ímanes, objetos que produzem campos que atraem ou repelem outros objetos.
Todos os materiais experienciam magnetismo, uns um pouco mais forte do que os outros. Ímanes permanentes, feitos a partir de materiais como o ferro, experimentar os efeitos mais fortes, conhecidos como ferromagnetismo.
Esta é a única forma de magnetismo forte o suficiente para ser sentido pelas pessoas. Há também paramagnetismo, em que certos materiais são atraídos por um campo magnético, e o diamagnetismo, em que os materiais são repelidos por um campo magnético.
Outras, mais complexas, formas incluem antiferromagnetismo, em que as propriedades magnéticas dos átomos ou moléculas alinham-se lado a lado, e o comportamento de vidro em rotação, que envolve interacções tanto ferromagnéticos e antiferromagnéticas.
Alguns materiais são chamados não-magnéticos, porque os seus efeitos magnéticos são muito pequenos. O magnetismo também pode variar dependendo da temperatura e de outros factores. Um campo magnético é uma maneira de descrever matematicamente como os materiais magnéticos e as correntes eléctricas interagem.
Os campos magnéticos têm ambos uma direção e uma magnitude ou intensidade. Ímanes têm um pólo "norte" e um pólo "sul". Pólos opostos atraem-se e pólos iguais repelem-se. Estes pólos são referidos como um dipolo magnético. Dipolos magnéticos e correntes eléctricas dão origem a campos magnéticos.
Um imane é o que faz a bússola apontar para o norte - o pequeno pino magnético numa bússola é suspenso para que possa girar livremente dentro do seu invólucro e responder ao magnetismo do nosso planeta. A agulha da bússola alinha-se e aponta em direção ao topo do campo magnético da Terra.
Os campos magnéticos exercem uma força sobre as partículas no campo, chamada força de Lorentz. O movimento das partículas carregadas electricamente dá origem ao magnetismo. A força magnética numa única carga elétrica depende do tamanho da carga, da sua velocidade, e dos pontos fortes dos campos elétricos e magnéticos.
Ambas as interações elétricas e magnéticas são elementos de um mesmo fenómeno chamado eletromagnetismo. Há quatro forças fundamentais: a força forte, a força fraca, a gravidade e a força eletromagnética. O campo do electromagnetismo lida com a forma de partículas electricamente carregadas a interagir umas com as outras e com os campos magnéticos.
James Clerk Maxwell desenvolveu uma teoria unificada do eletromagnetismo em 1873. Maxwell desenvolveu um conjunto de fórmulas, chamadas equações de Maxwell, para descrever esses fenómenos. Assim, existem quatro principais interações eletromagnéticas:
- A força de atracção ou de repulsão entre cargas eléctricas é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
- Pólos magnéticos vêm em pares que atraem e repelem tanto quanto as cargas elétricas o fazem.
- Uma corrente eléctrica num fio produz um campo magnético cujo sentido depende do sentido da corrente.
- Um campo eléctrico em movimento produz um campo magnético, e vice-versa.
