Физика распознает постоянные магниты и электромагниты. Наиболее распространенные постоянные магниты содержат железо. Сталь - это общий термин для металлического сплава на основе железа. Без сомнения, существуют стальные сплавы, которые делают приличные постоянные магниты. Однако другие стальные сплавы, такие как нержавеющая сталь, делают ужасные постоянные магниты.
Постоянный магнит состоит из металла, электроны внешней оболочки которого не спарены и которые параллельны микроскопическим объемам, известным как домены. [По сравнению с кристаллической решеткой микроскопический масштаб огромен.] Эти домены могут быть случайно выровнены. Если по металлу наносят удар молотком или другим инструментом или если он находится во внешнем магнитном поле, то его домены могут быть выровнены параллельно. Если температура окружающей среды меньше температуры Кюри, то домены останутся выровненными после того, как внешнее магнитное поле будет удалено. Таким образом, металл является постоянным магнитом.
В дополнение к железу, постоянные магниты могут быть изготовлены с использованием никеля или кобальта. Они также могут быть изготовлены с использованием сплавов. Редкоземельные элементы и даже керамика являются популярными составляющими сильнопольных постоянных магнитов.
Постоянные магниты называются постоянными, но термин вводит в заблуждение. Со временем их магнитные домены теряют выравнивание. Коэффициент потери выравнивания составляет порядка 1% за столетие.
Электромагниты зависят от проводников с током, чтобы генерировать их магнитные поля. Электромагниты с максимальным магнитным полем полагаются на охлаждаемые водой стопки расщепленных медных колец. Сверхпроводящие катушки из проволоки используются для создания сильных магнитных полей во многих научных лабораториях и больничных радиологических отделениях. Там, где доступны только небольшие токи, катушка может быть намотана вокруг сердечника из материала с большой магнитной восприимчивостью, такой как «мягкое» железо. Одна из проблем с этим типом электромагнита заключается в том, что железо в его сердечнике будет сохранять небольшое остаточное [постоянное] магнитное поле.