Aumentare l'efficienza dei magneti, siano essi magneti superconduttori o pezzi di ferro creati dall'uomo, può essere ottenuto alterando la temperatura del materiale o del dispositivo. Comprendere la meccanica del flusso di elettroni e l'interazione elettromagnetica consente a scienziati e ingegneri di creare questi potenti magneti. Senza la capacità di migliorare i campi magnetici abbassando la temperatura, i magneti benefici ad alta potenza, come quelli usati nelle macchine per la risonanza magnetica, sarebbero fuori portata.

Current

Il parametro che descrive un la carica in movimento è chiamata corrente. Un campo magnetico viene generato quando una corrente si muove attraverso un materiale. Aumentare la corrente genera un campo magnetico più potente. Per la maggior parte dei materiali, la particella carica in movimento è l'elettrone. Nel caso di alcuni magneti, come i magneti permanenti, questi movimenti sono molto piccoli e si verificano all'interno degli atomi del materiale. Negli elettromagneti, il movimento si verifica quando gli elettroni attraversano una bobina di filo.

Corrente crescente

Aumentando la carica della particella o la velocità alla quale si muove, aumenta la corrente. Non si può fare molto per aumentare o diminuire la carica dell'elettrone - il suo valore è costante. Ciò che può essere fatto, tuttavia, sta aumentando la velocità alla quale l'elettrone viaggia, e ciò può essere ottenuto abbassando la resistenza.

Resistenza

La resistenza, proprio come implica la parola, impedisce flusso di corrente. Ogni materiale ha il suo valore di resistenza. Ad esempio, il rame viene utilizzato per il cablaggio elettrico perché ha una resistenza molto bassa, mentre un blocco di legno ha una resistenza molto elevata e rende un conduttore povero. Il modo più semplice per cambiare la resistenza di un materiale è cambiarne la temperatura.

Temperatura

La resistenza dipende direttamente dalla temperatura: più bassa è la temperatura del materiale, minore è la resistenza. Questo effetto aumenta la corrente e quindi la forza del campo magnetico. Abbassare la temperatura dei materiali conduttori è il modo più semplice ed efficace per realizzare i potenti magneti usati oggi.

Superconduttori

Alcuni materiali hanno temperature alle quali la resistenza scende quasi a zero. Questo rende la corrente quasi esattamente proporzionale alla tensione e crea campi magnetici molto forti. Questi materiali sono noti come superconduttori. Secondo Physics for Scientist and Engineers, l'elenco noto di questi materiali è di migliaia. Sulla base di questo principio, l'High Magnetic Field Laboratory della Radboud University di Nijmegen, nei Paesi Bassi, aziona un magnete così potente che oggetti normalmente non magnetici, come una rana, possono essere levitati in un campo magnetico.