電磁是電流流過(guò)簡(jiǎn)單導(dǎo)體（如電線(xiàn)或電纜）時(shí)產(chǎn)生的力。

周?chē)a(chǎn)生一個(gè)小磁場(chǎng)具有該磁場(chǎng)方向的導(dǎo)體，其“北極”和“南極”由流過(guò)導(dǎo)體的電流方向決定。

磁性播放在電氣和電子工程中發(fā)揮重要作用，因?yàn)槿绻淮嬖诖帕Γ绻麤](méi)有繼電器，螺線(xiàn)管，電感器，扼流圈，線(xiàn)圈，揚(yáng)聲器，電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，變壓器和電表等組件，就不會(huì)起作用。

然后，當(dāng)電流流過(guò)電線(xiàn)時(shí)，每個(gè)線(xiàn)圈都會(huì)產(chǎn)生電磁效應(yīng)。但在我們更詳細(xì)地研究磁性，特別是電磁學(xué)之前，我們需要回憶一下磁體和磁力如何工作的物理課程。

磁性的本質(zhì)

磁鐵可以以磁性礦石的形式存在于自然狀態(tài)，其中兩種主要類(lèi)型是磁鐵礦，也稱(chēng)為“氧化鐵”，（FE） 3 O 4 ）和Lodestone，也稱(chēng)為“龍頭石”。如果這兩個(gè)天然磁鐵懸掛在一根弦上，它們將占據(jù)與地球磁場(chǎng)總是指向北方的位置。

這種效果的一個(gè)很好的例子就是指南針。對(duì)于大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用，這些天然存在的磁體可以忽略不計(jì)，因?yàn)樗鼈兊拇判苑浅５停驗(yàn)楝F(xiàn)在人造磁鐵可以生產(chǎn)出許多不同的形狀，尺寸和磁場(chǎng)強(qiáng)度。

基本上有兩種磁性形式，“永磁體”和“臨時(shí)磁體”，其使用類(lèi)型取決于其應(yīng)用。有許多不同類(lèi)型的材料可用于制造鐵，鎳，鎳合金，鉻和鈷等磁鐵，并且在其天然狀態(tài)下，這些元素中的一些元素如鎳和鈷本身的磁量非常差。

然而，當(dāng)與其他材料（如過(guò)氧化鐵或鋁）混合或“合金化”時(shí)，它們會(huì)變成非常強(qiáng)的磁鐵，產(chǎn)生不尋常的名稱(chēng)，如“alcomax”，“hycomax”，“alni”和“alnico”。

處于非磁性狀態(tài)的磁性材料具有松散磁鏈形式的分子結(jié)構(gòu)或以隨機(jī)圖案松散排列的單個(gè)微小磁體。這種類(lèi)型的布置的整體效果導(dǎo)致零或非常弱的磁性，因?yàn)槊總€(gè)分子磁體的這種偶然排列傾向于中和其鄰居。

當(dāng)材料磁化時(shí)這個(gè)隨機(jī)分子的排列發(fā)生變化，微小的未對(duì)準(zhǔn)和隨機(jī)分子磁體以這樣的方式“排列”，即它們產(chǎn)生一系列磁性排列。鐵磁材料分子排列的這種觀(guān)點(diǎn)被稱(chēng)為Weber's Theory，并在下面說(shuō)明。

一塊鐵和磁鐵的磁分子排列

韋伯的理論基于這樣一個(gè)事實(shí)：由于原子電子的旋轉(zhuǎn)作用，所有原子都具有磁性。原子組連接在一起，使得它們的磁場(chǎng)都在相同的方向上旋轉(zhuǎn)。磁性材料由原子周?chē)肿铀降奈⑿〈朋w組成，磁化材料的大部分微小磁體在一個(gè)方向上排列，只在一個(gè)方向上產(chǎn)生一個(gè)北極，在另一個(gè)方向產(chǎn)生一個(gè)南極。同樣，具有指向所有方向的微小分子磁體的材料將使其分子磁體被其相鄰磁體中和，從而中和任何磁效應(yīng)。這些分子磁體區(qū)域被稱(chēng)為“域”。

任何磁性材料本身都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這取決于軌道和旋轉(zhuǎn)電子所建立的材料中磁疇的排列程度。這種對(duì)齊程度可以通過(guò)稱(chēng)為磁化的量來(lái)確定， M 。

在非磁化材料中， M = 0 ，但是一旦磁場(chǎng)被移除，一些域仍保持在材料中的小區(qū)域上對(duì)齊。對(duì)材料施加磁化力的作用是使一些區(qū)域?qū)R以產(chǎn)生非零磁化值。

一旦磁力消除，材料內(nèi)的磁性將保持不變或根據(jù)使用的磁性材料快速衰減。材料保持其磁性的這種能力被稱(chēng)為保持性。

保持其磁性所需的材料將具有相當(dāng)高的保持性，因此用于制造永磁體雖然那些需要快速失去磁性的材料，如用于繼電器和螺線(xiàn)管的軟鐵芯，其保持性非常低。

磁通

所有磁鐵，無(wú)論其形狀如何，有兩個(gè)叫做磁極的區(qū)域，在磁路中和磁路周?chē)加写判?，在它周?chē)a(chǎn)生一系列有組織和平衡的無(wú)形通量線(xiàn)。這些磁通線(xiàn)統(tǒng)稱(chēng)為磁鐵的“磁場(chǎng)”。這些磁場(chǎng)的形狀在某些部分比其它部分更強(qiáng)烈，磁體具有最大磁性的區(qū)域被稱(chēng)為“磁極”。在磁鐵的每一端都是一根磁極。

肉眼看不到這些磁通線(xiàn)（稱(chēng)為矢量場(chǎng)），但可以通過(guò)使用撒在板上的鐵填料在視覺(jué)上看到它們。紙張或使用小指南針來(lái)追蹤它們。磁極總是成對(duì)出現(xiàn)，磁體總是有一個(gè)區(qū)域稱(chēng)為北極，并且總是存在一個(gè)相反的區(qū)域，稱(chēng)為南極。

磁場(chǎng)總是在視覺(jué)上顯示為力線(xiàn)，在材料的每一端都給出一個(gè)明確的極點(diǎn)，其中磁通線(xiàn)更密集和集中。構(gòu)成顯示方向和強(qiáng)度的磁場(chǎng)的線(xiàn)稱(chēng)為力線(xiàn)或更常見(jiàn)的“磁通量”，并給出希臘符號(hào) Phi （ Φ）如下所示。

來(lái)自條形磁鐵磁場(chǎng)的力線(xiàn)

如上所示，磁通線(xiàn)靠近磁極的磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁通線(xiàn)間距更近。磁通量流的一般方向是從北（ N ）到 South （ S ）極點(diǎn)。另外，這些磁力線(xiàn)形成閉環(huán)，其留在磁鐵的北極并進(jìn)入南極。磁極總是成對(duì)的。

然而，磁通量實(shí)際上并不從北極流到南極或在任何地方流動(dòng)，因?yàn)榇磐渴谴嬖诖帕Φ拇朋w周?chē)撵o態(tài)區(qū)域。換句話(huà)說(shuō)，磁通量不流動(dòng)或移動(dòng)它就在那里并且不受重力的影響。在繪制力線(xiàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些重要事實(shí)：

力線(xiàn)從不交叉。

力線(xiàn) CONTINUOUS 。

力線(xiàn)總是在磁鐵周?chē)纬蓡为?dú)的 CLOSED LOOPS 。

力線(xiàn)從北到南有明確的 DIRECTION 。

靠近的力線(xiàn)表示 STRONG 磁場(chǎng)。

相距較遠(yuǎn)的力線(xiàn)表示 WEAK 磁場(chǎng)。

磁力吸引并像電力一樣排斥，當(dāng)兩條力線(xiàn)靠近時(shí)，兩個(gè)磁場(chǎng)之間的相互作用會(huì)導(dǎo)致兩種情況之一：

1。 - 當(dāng)相鄰的極點(diǎn)相同時(shí)（北 - 北或南 - 南），它們相互 。

2. - 當(dāng)adjac它們彼此相距不同，（南北或南北）。

這種效果很容易通過(guò)著名的表達(dá)來(lái)記住“相反的吸引力“和磁場(chǎng)的這種相互作用可以很容易地使用鐵填充來(lái)證明磁鐵周?chē)牧€(xiàn)。對(duì)桿的各種組合的磁場(chǎng)的影響如同極點(diǎn)排斥和不同的極點(diǎn)吸引可以在下面看到。

像磁場(chǎng)一樣的磁場(chǎng)

當(dāng)用羅盤(pán)繪制磁場(chǎng)線(xiàn)時(shí)，可以看到力線(xiàn)產(chǎn)生的方式是在每一端給出一個(gè)明確的極點(diǎn)磁力線(xiàn)離開(kāi)北極并重新進(jìn)入南極的磁鐵。通過(guò)加熱或敲擊磁性材料可以破壞磁性，但是不能通過(guò)簡(jiǎn)單地將磁鐵分成兩塊來(lái)破壞或隔離磁性。

因此，如果你拿一塊普通的條形磁鐵并將它分成兩塊，你就是沒(méi)有磁鐵的兩半，而是每個(gè)碎片都會(huì)以某種方式擁有自己的北極和南極。如果你把其中一塊再把它分成兩塊，那么每個(gè)小塊都會(huì)有一個(gè)北極和一個(gè)南極等等。無(wú)論磁鐵的碎片多小，每一塊都會(huì)有一根北極和一根南極，瘋狂！

然后，為了讓我們?cè)陔娮踊螂娮佑?jì)算中利用磁力，有必要確定磁力的各個(gè)方面。

磁力的大小

我們現(xiàn)在知道，磁力線(xiàn)周?chē)拇帕€(xiàn)或更常見(jiàn)的磁通量是希臘符號(hào)， Phi ，（Φ），磁通量單位為在Wilhelm Eduard Weber之后， Weber ，（ Wb ）。但是，給定單位面積內(nèi)的力線(xiàn)數(shù)稱(chēng)為“通量密度”，因?yàn)橥浚é担┦且裕?Wb ）和面積（ A ）以平方米為單位（ m 2 ），因此在 Webers / Meter 2 中測(cè)量通量密度或（ Wb / m 2 ）并給出符號(hào) B 。

但是，在引用時(shí)對(duì)于磁通量密度，磁通密度以Nikola Tesla后的特斯拉為單位，因此一個(gè) Wb / m 2 等于1特斯拉， 1Wb / m 2 = 1T 。通量密度與力線(xiàn)成正比，與面積成反比，因此我們可以將通量密度定義為：

磁通密度

磁通密度的符號(hào)是 B ，磁通密度的單位是特斯拉， T 。

重要的是要記住，磁通密度的所有計(jì)算都以相同的單位進(jìn)行，例如，網(wǎng)絡(luò)中的通量，區(qū)域特斯拉中的m2和磁通密度。

磁性實(shí)施例No1

圓形磁棒中存在的助焊劑量在0.013織網(wǎng)上測(cè)量。如果材料的直徑為12cm，則計(jì)算磁通密度。

磁性材料的橫截面積以m2表示：

磁通量為0.013網(wǎng)絡(luò)，因此磁通密度可按下式計(jì)算：

因此磁通密度計(jì)算為1.15特斯拉。

當(dāng)處理電路中的磁性時(shí)，必須記住一個(gè)特斯拉是磁場(chǎng)的密度，如載有1安培且與磁場(chǎng)成直角的導(dǎo)體在其上經(jīng)受一個(gè)牛頓米長(zhǎng)的力，這將在下一個(gè)關(guān)于電磁學(xué)的教程中得到證明。