为什么磁铁有北极和南极？

正是这种基本的吸引力使磁铁在许多用途上都很有用，从举办派对邀请到冰箱，再到进行医学成像

但是这些极点是如何产生的？为什么磁铁有北极和南极

关于磁铁为什么有磁极，最基本的答案在于电子的行为。包括磁铁在内的所有物质都是由原子组成的。在每个原子中，原子核都被一个或多个带负电的电子包围。这些电子中的每一个都会产生自己的微小磁场，科学家称之为“自旋”。如果足够多的微小磁场指向同一方向，材料本身就会变得有磁性 

相关：为什么金属在微波炉中会产生火花

电子的“自旋”是一个抽象的概念，Boebinger告诉Live Science。从技术上讲，没有人见过电子在旋转；它太小了，在显微镜下看不见。但物理学家知道电子有磁场，因为他们已经测量过了。产生磁场的一种方法是，如果电子在旋转。反转自旋的方向，磁场就会翻转

在可能的情况下，电子会配对，使它们的自旋抵消，使原子的净磁性为零。但在某些元素中，比如铁，这种情况是不可能发生的。电子的数量和它们在原子核周围的位置意味着每个铁原子都会有一个不成对的电子产生一个小磁场 

在未磁化的材料中，这些单独的磁场指向不同的随机方向。在这种状态下，它们大多相互抵消，因此材料总体上没有磁性。但在适当的条件下，微小的亚原子磁场可以对齐指向同一方向。人们可能会认为这是一群人在周围转来转去，而不是所有人都组织起来，面向同一个方向。这些非常小的磁场的结合会产生更大的磁场&mdash；因此该材料变成磁体

日常生活中使用的许多磁铁，如冰箱磁铁，都被称为永磁体。在这些材料中，材料中许多原子的磁场在某种外力的作用下变得永久对齐；就像被放在更强大的磁场中一样

通常，更强大的磁场是由电产生的。电和磁从根本上是联系在一起的，因为磁场是由电荷的运动产生的。这就是为什么旋转的电子会有磁场的原因。加州劳伦斯伯克利国家实验室的高级科学家Paolo Ferracin说，但科学家也可以利用电力制造出非常强大的磁铁。使足够的电流流过线圈