该磁场是运动电荷对他们周围的空间的影响。电荷始终具有电场，但是只有运动中的电荷才能产生磁效应。
磁性的存在早已为人所知。古希腊人描述了一种能够吸引小块铁的矿物：它是铁矿或磁铁矿。
图1.磁铁矿样品。资料来源：维基共享资源。Rojinegro81。
圣贤米勒图斯和柏拉图正忙于记录作品中的磁性效果。顺便说一句，他们也知道静电。
但是直到19世纪，当Hans Christian Oersted观察到指南针在载流导线附近偏离时，磁性才与电联系在一起。
今天，我们知道，电磁可以说是同一枚硬币的两个侧面。
物理学中的磁场
在物理学中，术语“磁场”是一个矢量量，具有模量（其数值），空间方向和方向。它还有两个含义。第一个是有时称为磁感应的矢量，用B表示。
国际单位制中B的单位为特斯拉，缩写为T。另一个也称为磁场的量为H，也称为磁场强度，单位为安培/米。
这两个量是成比例的，但是以考虑到磁性材料对穿过它们的磁场的影响的方式定义它们。
如果将材料放置在外部磁场的中间，则产生的磁场将取决于此，还取决于材料自身的磁响应。这就是为什么B和H通过以下方式关联的原因：
B = μm 高
在这里，μm 是取决于材料的常数，并且具有合适的单位，因此当乘以H时，结果为特斯拉。
C
-磁场是矢量幅度，因此它具有幅度，方向和方向。
- 国际系统中磁场B的单位为特斯拉，缩写为T，而H为安培/米。在文献中经常出现的其他单位是高斯（G）和oersted。
-磁力线始终是闭环，离开北极进入南极。该字段始终与线相切。
-磁极总是成对出现。不可能有隔离的磁极。
-它总是源自电荷的运动。
-其强度与负载或产生负载的电流成正比。
-磁场的强度随着距离的平方的倒数而减小。
-磁场在时间和空间上可以是恒定或可变的。
-磁场能够在移动的电荷或承载电流的电线上施加磁力。
磁极
条形磁体始终具有两个磁极：北极和南极。验证相同符号的极点排斥，而不同类型的极点吸引则非常容易。
这与电荷发生的情况非常相似。还可以观察到，它们越近，它们相互吸引或排斥的力就越大。
条形磁铁具有独特的磁力线图案。它们是尖锐的曲线，离开北极进入南极。
图2.条形磁铁的磁力线。资料来源：维基共享资源。
观察这些线条的简单实验是将铁屑铺在一张纸上，并在其下方放置一块磁铁。
磁场强度是磁力线密度的函数。它们总是在磁极附近最密集，并且随着我们远离磁铁而扩散。
磁体也称为磁偶极子，其中两个磁极恰好是南北磁极。
但是它们永远无法分离。如果将磁铁切成两半，则会得到两个磁铁，每个磁铁都有各自的北极和南极。隔离的磁极称为磁单极子，但迄今为止尚未隔离。
资料来源
可以说出各种磁场来源。它们的范围从磁性矿物到行为像大磁铁的地球本身，再到电磁体。
但事实是，每个磁场都起源于带电粒子的运动。
稍后，我们将看到所有磁性的原始源存在于原子内部的微小电流中，这些电流主要是由于电子围绕原子核的运动以及原子中存在的量子效应而产生的。
但是，关于其宏观起源，人们可以想到自然资源和人工资源。
原则上自然源不会“关闭”，它们是永久磁铁，但是必须考虑到热量会破坏物质的磁性。
对于人造源，可以抑制和控制磁效应。因此，我们有：
-天然来源的磁铁，由磁铁矿和磁赤铁矿等磁性矿物制成，例如都是氧化铁。
-电流和电磁体。
磁性矿物和电磁体
在自然界中，有多种化合物具有出色的磁性。它们能够吸引例如铁和镍，以及其他磁铁。
提到的氧化铁，例如磁铁矿和磁赤铁矿，是这类物质的例子。
磁化率是用于量化岩石的磁性的参数。碱性火成岩是由于其磁铁矿含量高而具有最高的磁化率。
另一方面，只要您有一根承载电流的导线，就会有一个相关的磁场。在这里，我们有另一种生成场的方式，在这种情况下，它采用与导线同心圆的形式。
场的运动方向由右手拇指的规则给出。当右手的拇指指向电流方向时，剩下的四个手指将指示磁力线弯曲的方向。
图3.用右手法则获得磁场的方向和方向。资料来源：维基共享资源。
电磁体是一种通过电流产生磁性的设备。它具有能够随意打开和关闭的优点。当电流停止时，磁场消失。此外，场强也可以控制。
电磁体是各种设备的一部分，包括扬声器，硬盘驱动器，电机和继电器等。
移动电荷上的磁力
磁场B的存在可以通过称为q的测试电荷来验证，该电荷以速度v移动。为此，至少目前暂时不存在电场和引力场。
在这种情况下，装药q承受的力（表示为F B）完全归因于磁场的影响。定性地观察到以下内容：
的-The大小˚F 乙 正比于q和速度v。
-如果v平行于磁场矢量，则F B的大小为零。
-磁力垂直于v和B。
-最后，磁力的大小与sinθ成正比，其中θ是速度矢量和磁场矢量之间的角度。
以上所有条件对正电荷和负电荷均有效。唯一的区别是磁力的方向相反。
这些观察结果与两个向量之间的向量乘积一致，因此，点电荷q经历的磁力在磁场中间以速度v移动为：
F B = q v x B
谁的模块是：
图4.正电荷上的磁力的右手定则。资料来源：维基共享资源。
磁场如何产生？
有几种方法，例如：
-通过磁化适当的物质。
-使电流通过导线。
但是，通过记住物质必须与电荷运动相关联来解释物质中的磁性起源。
绕原子核运行的电子本质上是一个微小的闭合电流回路，但实际上能够对原子的磁性做出贡献。一块磁性材料中有很多电子。
这种对原子磁性的贡献被称为轨道磁矩。但是还有更多，因为平移不是电子的唯一运动。它还具有磁自旋矩，这是一种量子效应，类似于电子在其轴上的旋转。
实际上，自旋的磁矩是原子磁化的主要原因。
种类
磁场可以采取多种形式，具体取决于产生磁场的电流分布。反过来，它不仅可以在空间上变化，而且可以在时间上变化，或同时变化。
-在电磁铁的磁极附近，存在一个近似恒定的场。
-在螺线管内部还可以获得高强度和均匀的磁场，磁场线沿轴向轴线。
-地球的磁场非常接近条形磁铁的磁场，特别是在表面附近。在更远的地方，太阳风会改变电流并使电流显着变形。
-承载电流的电线与电线具有同心圆形式的磁场。
关于该字段是否可以随时间变化，我们有：
-静态磁场，其大小或方向都不会随时间变化。条形磁体的磁场就是这种类型的磁场的一个很好的例子。那些源于载有恒定电流的电线的电缆。
-随时间变化的字段，如果它们的任何特性随时间变化。一种获得它们的方法是利用交流发电机，该发电机利用磁感应现象。它们存在于许多常用设备中，例如手机。
毕奥-萨伐尔定律
当需要计算由电流分布产生的磁场的形状时，可以利用由法国物理学家让·玛丽·比奥特（Jean Marie Biot（1774-1862）和Felix Savart（1791-1841）在1820年发现的比奥-萨瓦特定律）。 ）。
对于一些具有简单几何形状的电流分布，可以直接获得磁场矢量的数学表达式。
假设我们有一个差分长度为dl的导线段，它承载电流I。导线也将被认为处于真空状态。产生这种分布的磁场：
-以与导线的距离的平方的倒数减小。
-它与通过导线的电流I的强度成比例。
-其方向与以导线为中心的半径r的圆周相切，并且其方向由右手拇指的规则给出。
- μ ø =4π。10 -7 Tm / A
-d B是磁场微分。
-I是流过电线的电流强度。
-r是导线中心与您要查找电场的点之间的距离。
-r是从导线到要计算场的点的向量。
例子
以下是磁场的两个示例及其解析表达式。
较长的直线产生的磁场
借助毕奥-萨伐尔定律，可以获得由承载电流I的有限细导线产生的磁场。通过沿导体进行积分并考虑极长的极限情况，磁场的大小结果：
亥姆霍兹线圈产生的磁场
亥姆霍兹线圈由两个相同且同心的圆形线圈组成，它们通过的电流相同。它们用于在其中创建近似均匀的磁场。
图5.亥姆霍兹线圈的示意图。资料来源：维基共享资源。
其在线圈中心的大小为：
Y沿轴向定向。该方程的因素为：
-N代表线圈的匝数
-我是电流的大小
- μ Ö是真空的磁导率
-R是线圈的半径。
参考文献
- Figueroa，D.（2005年）。系列：科学与工程物理。第1卷。运动学。由Douglas Figueroa（USB）编辑。
- 磁场强度^ h。恢复自：230nsc1.phy-astr.gsu.edu。
- 柯克·帕特里克（Kirkpatrick，L。），2007年。《物理学：世界观》。第六版。圣智学习。
- 磁场和磁力。从以下网站恢复：physics.ucf.edu。
- Rex，A.，2011年。《物理学基础》。皮尔森
- Serway，R.，Jewett，J。（2008）。科学与工程物理。第2卷。第7卷。Ed。Cengage学习。
- 维哥大学。磁性的例子。从以下位置恢复：quintans.webs.uvigo.es