Pole magnetyczne
Pole magnetyczne to obszar wokół magnesu, w którym znajduje się siła magnetyczna. Poruszające się ładunki elektryczne mogą powodować powstawanie pól magnetycznych. Pola magnetyczne są zwykle widoczne przez linie strumienia magnetycznego. Przez cały czas kierunek pola magnetycznego jest pokazywany przez kierunek linii strumienia magnetycznego. Siła magnesu ma związek z przestrzeniami pomiędzy liniami strumienia magnetycznego. Im bliżej siebie znajdują się linie pola magnetycznego, tym silniejszy jest magnes. Im dalej są one od siebie, tym słabszy jest magnes. Linie magnesu można zobaczyć, umieszczając żelazne opiłki nad magnesem. Opiłki żelazne przesuwają się i układają w linie. Pola magnetyczne dają moc innym cząsteczkom, które dotykają pola magnetycznego.
W fizyce, pole magnetyczne jest polem, które przechodzi przez przestrzeń i które sprawia, że siła magnetyczna porusza ładunki elektryczne i dipole magnetyczne. Pola magnetyczne znajdują się wokół prądów elektrycznych, dipoli magnetycznych i zmieniających się pól elektrycznych.
Po umieszczeniu w polu magnetycznym dipole magnetyczne znajdują się w jednej linii, której osie mają być równoległe do linii pola, co można zaobserwować, gdy opiłki żelaza znajdują się w obecności magnesu. Pola magnetyczne mają również swoją własną energię i pęd, o gęstości energii proporcjonalnej do kwadratu natężenia pola. Pole magnetyczne jest mierzone w jednostkach tesli (jednostki SI) lub gaussa (jednostki cgs).
Istnieje kilka godnych uwagi rodzajów pola magnetycznego. Fizyka materiałów magnetycznych, patrz magnetyzm i magnes, a dokładniej diamagnetyzm. Pola magnetyczne wytwarzane przez zmianę pola elektrycznego, patrz elektromagnetyzm.
Pole elektryczne i pole magnetyczne są składowymi pola elektromagnetycznego.
Prawo elektromagnetyzmu zostało założone przez Michaela Faradaya.
H-field
Fizycy mogą powiedzieć, że siła i moment obrotowy pomiędzy dwoma magnesami są powodowane przez bieguny magnetyczne odpychające się lub przyciągające się wzajemnie. Jest to jak siła Coulomba odpychająca te same ładunki elektryczne lub przyciągająca przeciwne ładunki elektryczne. W tym modelu magnetyczne pole H jest wytwarzane przez ładunki magnetyczne, które są "rozmazane" wokół każdego z biegunów. Tak więc, pole H jest jak pole elektryczne E, które zaczyna się od dodatniego ładunku elektrycznego, a kończy ujemnym ładunkiem elektrycznym. W pobliżu bieguna północnego, wszystkie linie pola H wskazują z dala od bieguna północnego (czy to wewnątrz magnesu czy na zewnątrz), podczas gdy w pobliżu bieguna południowego (czy to wewnątrz magnesu czy na zewnątrz), wszystkie linie pola H wskazują w kierunku bieguna południowego. Biegun północny odczuwa wtedy siłę w kierunku pola H, podczas gdy biegun południowy jest przeciwny do pola H.
W modelu z biegunami magnetycznymi elementarny dipol magnetyczny m formowany jest przez dwa przeciwstawne bieguny magnetyczne o natężeniu pola qm oddzielone bardzo małą odległością d, tak że m = qm d.
Niestety, bieguny magnetyczne nie mogą istnieć niezależnie od siebie. Wszystkie magnesy mają pary północ-południe, których nie można rozdzielić bez stworzenia dwóch magnesów, z których każdy ma parę północ-południe. Ponadto bieguny magnetyczne nie odpowiadają za magnetyzm wytwarzany przez prądy elektryczne ani za siłę, jaką pole magnetyczne wywiera na poruszające się ładunki elektryczne.
Model bieguna magnetycznego : dwa przeciwstawne bieguny, Północ (+) i Południe (-), oddzielone odległością d wytwarzają pole H (linie).
Pole H i materiały magnetyczne
Pole H jest zdefiniowane jako:
H ≡ B μ 0 - M , {\i1}displaystyle \i0}mathbf {H} \ equiv, frac,mathbf, B. {\i1}-mathbf {\i0}-mathbf {\i0} }
(definicja H w jednostkach SI)
Z tą definicją, prawo Ampere'a staje się prawem:
∮ H ⋅ d ℓ = ∮ ( B μ 0 - M ) ⋅ d ℓ = I t o t - I b = I f {\i1}displaystyle \i0}punkt \i0}mathbf {H} \cdot d'boldsymbol d'boldsymbol d'boldsymbol d'boldsymbol d'boldymbol d'boldymbol d'boldymbol d'boldymbol d'boldymbol d'boldymbol d'boldymbol d'boldymbol d'boldymbol d'boldymbol d'brad {y:i}-I_{\i1}{\i1}Imathrm {b} {\i1}=I_{\i1} }} 
gdzie If reprezentuje "prąd swobodny" zamknięty w pętli, tak że linia stanowiąca integralną część H nie zależy w ogóle od prądów granicznych. Równoważnik różnicowy tego równania znajduje się w równaniach Maxwella. Prawo Ampere'a prowadzi do warunku brzegowego:
H 1 , ∥ - H 2 , ∥ = K f , {\i1,\i0}styl H_{1,\i0}równoległy {\i0}-H_{2,\i0}równoległy {\i0}=mathbf {\i1}{\i1} 
gdzie Kf jest powierzchniową gęstością wolnego prądu.
Podobnie, powierzchnia stanowiąca integralną część H na każdej zamkniętej powierzchni jest niezależna od prądów swobodnych i pobiera "ładunki magnetyczne" w obrębie tej zamkniętej powierzchni:
∮ S μ 0 H ⋅ d A = ∮ S ( B - μ 0 M ) ⋅ d A = ( 0 - ( - q M ) ) = q M , {\i1}punkt _{S}\i0}mu _{0}mathbf {H} \{y:i}Cdot... \Mathbf {A} =Cdot \i1} \mathbf {A} =(0-(-q_{M}))=q_{M},} 
która nie zależy od wolnych prądów.
Pole H można więc podzielić na dwie niezależne części:
H = H 0 + H d , {\i1} {\i1}Styl stylistyczny {\i0}mathbf {\i0} =mathbf {\i1} W porządku... _{d},\,} 
gdzie H0 jest przyłożonym polem magnetycznym spowodowanym tylko przez prądy swobodne, a Hd jest polem rozmagnesowującym spowodowanym tylko przez prądy ograniczone.
Magnetyczne pole H stanowi zatem czynnik zmieniający prąd wiązany w zakresie "ładunków magnetycznych". Linie pola H tworzą pętlę tylko wokół "wolnego prądu" i, w przeciwieństwie do pola magnetycznego B, zaczynają się i kończą również w pobliżu biegunów magnetycznych.
Powiązane strony
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest pole magnetyczne?
O: Pole magnetyczne to obszar wokół magnesu, w którym występuje siła magnetyczna spowodowana działaniem poruszających się ładunków elektrycznych.
P: Jak można określić siłę magnesu?
O: Siłę magnesu można określić, patrząc na odstępy między liniami magnetycznymi - im bliżej siebie, tym silniejszy magnes.
P: Co się dzieje, gdy cząstki dotykają pola magnetycznego?
O: Kiedy cząstki dotykają pola magnetycznego, otrzymują od niego siłę.
P: Co to znaczy, że coś ma swoją własną energię i pęd?
O: Posiadanie własnej energii i pędu oznacza, że coś ma własne właściwości, które pozwalają mu poruszać się lub działać niezależnie od innych obiektów lub sił.
P: Jak mierzy Pan siłę pola magnetycznego?
O: Natężenie pola magnetycznego mierzy się w teslach (jednostki SI) lub gaussach (jednostki Cgs).
P: Kto ustanowił prawo elektromagnetyzmu?
A: Michael Faraday ustanowił prawo elektromagnetyzmu.
P: Co się stanie, gdy płatki żelaza znajdą się w pobliżu magnesu?
O: Kiedy płatki żelaza umieszcza się w pobliżu magnesu, poruszają się i układają w linie strumienia, które wskazują kierunek i siłę pola magnetycznego.
