A nivel atómico de todo el material, los electrones ocupan varias capas y subcapas de electrones alrededor del núcleo de un átomo. Cada subcapa puede contener dos electrones, uno con un giro hacia arriba y otro con un giro hacia abajo. Esta diferencia en el giro crea un dipolo magnético, la fuente del magnetismo. La mayoría de los materiales tienen átomos que están orientados al azar, por lo que la diferencia en los polos se cancela entre sí. Sin embargo, los materiales ferrosos como el hierro y el níquel contienen dominios magnéticos, que son grupos de átomos con dipolos orientados en la misma dirección.
Los imanes contienen átomos con dipolos orientados permanentemente en la misma dirección, lo que crea un campo magnético con un extremo del polo norte y sur. Cuando un imán entra en contacto con un material ferroso, el imán incita los dominios magnéticos del material ferroso para orientar sus dipolos en la misma dirección norte y sur. Esta dirección dipolar norte y sur de todos los átomos crea la línea de fuerza magnética.
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