Definition

磁铁是一种能吸引铁、钢、镍和钴的物体，无需接触，每一块磁铁都有两个端，叫作磁极，一个北极和一个南极；异极相吸，同极相斥，因此两块条形磁铁靠近时会根据哪一端相对而彼此吸紧或彼此推开。它是一种能产生磁场并对磁性材料及其他磁铁施加力的材料或物体；把一块磁铁切成两半会产生两块更小的磁铁，每一块都同时具有两个磁极，因为不存在孤立的磁极，永久磁铁能保持磁性，是因为它们的原子磁畴保持着排列一致，地球本身就是一块巨大的磁铁，这正是指南针指向北方的原因。磁性起源于运动的电荷以及电子固有的自旋磁矩；在铁磁性材料中，交换相互作用使相邻原子的磁矩在磁畴内排列一致，一块永久磁铁就是磁畴已经排列并被锁定的磁铁，在超过居里温度（铁为 $770^\circ\text{C}$）以上会失去这种排列，一根条形磁铁可以很好地用磁矩为 $\vec{\mu}$ 的磁偶极子来近似，在外场中受到力矩 $\vec{\tau} = \vec{\mu} \times \vec{B}$ 和能量 $U = -\vec{\mu}\cdot\vec{B}$ 的作用，磁的高斯定律 $\nabla\cdot\vec{B} = 0$ 反映出磁单极子从未被观测到过。