Μαγνητικό πεδίο, ένα διανυσματικό πεδίο στη γειτονιά ενός μαγνήτη, ηλεκτρικό ρεύμα ή μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο, στο οποίο παρατηρούνται μαγνητικές δυνάμεις. Μαγνητικά πεδία όπως αυτά της Γης προκαλούν μαγνητικές πυξίδες και άλλους μόνιμους μαγνήτες να ευθυγραμμιστούν προς την κατεύθυνση του πεδίου. Τα μαγνητικά πεδία αναγκάζουν να κινούνται ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια σε κυκλική ή ελικοειδή διαδρομή. Αυτή η δύναμη - που ασκείται σε ηλεκτρικά ρεύματα σε καλώδια σε μαγνητικό πεδίο - αποτελεί τη βάση των ηλεκτρικών κινητήρων. (Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα μαγνητικά πεδία, ανατρέξτε στο μαγνητισμό.
μαγνητισμός: Βασικές αρχές
Βασικός στον μαγνητισμό είναι τα μαγνητικά πεδία και οι επιπτώσεις τους στην ύλη, όπως, για παράδειγμα, η εκτροπή των κινούμενων φορτίων και των ροπών σε άλλα
Γύρω από έναν μόνιμο μαγνήτη ή ένα καλώδιο που μεταφέρει ένα σταθερό ηλεκτρικό ρεύμα προς μία κατεύθυνση, το μαγνητικό πεδίο είναι σταθερό και αναφέρεται ως μαγνητοστατικό πεδίο. Σε οποιοδήποτε δεδομένο σημείο το μέγεθος και η κατεύθυνσή του παραμένουν τα ίδια. Γύρω από εναλλασσόμενο ρεύμα ή κυμαινόμενο συνεχές ρεύμα, το μαγνητικό πεδίο αλλάζει συνεχώς το μέγεθος και την κατεύθυνση του.
Τα μαγνητικά πεδία μπορεί να αντιπροσωπεύονται από συνεχείς γραμμές δύναμης ή μαγνητική ροή που αναδύονται από μαγνητικούς πόλους που αναζητούν βόρεια και εισέρχονται σε μαγνητικούς πόλους που αναζητούν νότο. Η πυκνότητα των γραμμών δείχνει το μέγεθος του μαγνητικού πεδίου. Στους πόλους ενός μαγνήτη, για παράδειγμα, όπου το μαγνητικό πεδίο είναι ισχυρό, οι γραμμές πεδίου είναι γεμάτες μεταξύ τους ή πιο πυκνές. Μακρύτερα, όπου το μαγνητικό πεδίο είναι αδύναμο, εξαερίζονται, γίνονται λιγότερο πυκνά. Ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο αντιπροσωπεύεται από ισότιμες παράλληλες ίσες γραμμές Η κατεύθυνση της ροής είναι η κατεύθυνση στην οποία ο πόλος που αναζητά το βορρά ενός μικρού μαγνήτη δείχνει. Οι γραμμές ροής είναι συνεχείς, σχηματίζοντας κλειστούς βρόχους. Για έναν μαγνήτη ράβδου, αναδύονται από τον πόλο που αναζητά το βορρά, ανεμιστήρα έξω και γύρω, εισέρχονται στον μαγνήτη στον πόλο που αναζητά το νότο και συνεχίζουν μέσω του μαγνήτη προς τον βόρειο πόλο, όπου αναδύονται και πάλι. Η μονάδα SI για μαγνητική ροή είναι το weber. Ο αριθμός των webers είναι ένα μέτρο του συνολικού αριθμού των γραμμών πεδίου που διασχίζουν μια δεδομένη περιοχή.
Τα μαγνητικά πεδία μπορούν να αναπαρασταθούν μαθηματικά με ποσότητες που ονομάζονται διανύσματα που έχουν κατεύθυνση και μέγεθος. Δύο διαφορετικοί φορείς χρησιμοποιούνται για να αντιπροσωπεύσουν ένα μαγνητικό πεδίο: ένα που ονομάζεται μαγνητική πυκνότητα ροής ή μαγνητική επαγωγή, συμβολίζεται με το Β. το άλλο, που ονομάζεται ένταση μαγνητικού πεδίου, ή ένταση μαγνητικού πεδίου, συμβολίζεται από τον Η. Το μαγνητικό πεδίο Η μπορεί να θεωρηθεί ως το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τη ροή ρεύματος στα καλώδια και το μαγνητικό πεδίο Β ως το συνολικό μαγνητικό πεδίο που περιλαμβάνει επίσης η συμβολή των μαγνητικών ιδιοτήτων των υλικών στο πεδίο. Όταν ένα ρεύμα ρέει σε ένα σύρμα τυλιγμένο σε έναν κύλινδρο μαλακού σιδήρου, το μαγνητικό πεδίο Η είναι αρκετά ασθενές, αλλά το πραγματικό μέσο μαγνητικό πεδίο (Β) μέσα στο σίδερο μπορεί να είναι χιλιάδες φορές ισχυρότερο επειδή το Β ενισχύεται σημαντικά από την ευθυγράμμιση του οι μυριάδες μικροσκοπικοί φυσικοί ατομικοί μαγνήτες του σιδήρου προς την κατεύθυνση του χωραφιού. Δείτε επίσης τη μαγνητική διαπερατότητα.
