Ένταση μαγνητικού πεδίου H
Η ένταση του μαγνητικού πεδίου H είναι στην πραγματικότητα ένα φυσικό μέγεθος χωρίς πρακτική σημασία. Όταν οι άνθρωποι το όρισαν πριν, υπέθεσαν ότι υπήρχε κάτι όπως μαγνητικό φορτίο, αλλά αργότερα διαπίστωσαν ότι αυτό το πράγμα δεν υπήρχε. Ήταν απλώς η άλλη πλευρά του ηλεκτρικού ρεύματος. Στη μακρινή δεκαετία του 1820, οι επιστήμονες έκαναν μια σειρά επαναστατικών ανακαλύψεων, που άνοιξαν τη σύγχρονη θεωρία του μαγνητισμού. Τον Ιούλιο του 1820, ο Δανός φυσικός Hans Oersted ανακάλυψε ότι το ρεύμα στο σύρμα που μεταφέρει ρεύμα θα ασκούσε δύναμη στη μαγνητική βελόνα, προκαλώντας την εκτροπή της μαγνητικής βελόνας προς την κατεύθυνση. (Πείραμα Oersted-μαγνητική επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος) Τον Σεπτέμβριο, μόλις μία εβδομάδα αφότου έφτασαν τα νέα στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών, ο Ampere διεξήγαγε με επιτυχία ένα πείραμα για να δείξει ότι εάν τα ρεύματα ρέουν προς την ίδια κατεύθυνση, δύο παράλληλες μεταφορές ρεύματος τα καλώδια θα προσελκύουν το ένα το άλλο. Διαφορετικά, εάν οι κατευθύνσεις ροής είναι αντίθετες, θα απωθούνται μεταξύ τους. Το 1825, ο Ampere δημοσίευσε τον νόμο του Ampere, ο οποίος είναι ένας κανόνας σχετικά με τη σχέση μεταξύ της κατεύθυνσης του ρεύματος και των γραμμών μαγνητικής ροής του μαγνητικού πεδίου που διεγείρεται από το ρεύμα.
Μέσω μηχανικών μετρήσεων, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η ισχύς του "μαγνητικού πεδίου" που γίνεται αισθητή από τη μαγνητική βελόνα είναι η ίδια για σημεία με ίσες αποστάσεις από το μακρύ ευθύ σύρμα και η ισχύς του "μαγνητικού πεδίου" των σημείων με διαφορετικές αποστάσεις είναι αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση. Με αυτόν τον τρόπο, ορίζουμε τη φυσική ποσότητα της έντασης του μαγνητικού πεδίου H μέσω μηχανικών μετρήσεων και έντασης ρεύματος. Η μονάδα του είναι αμπέρ/μέτρο A/m. Στο σύστημα μονάδων Gauss, η μονάδα του H είναι Oe Oersted, 1A/m=4π×10-3Oe. Υπάρχουν πολλές εξηγήσεις για την ένταση του μαγνητικού πεδίου H. Μπορούμε να κατανοήσουμε το H ως εξωτερικό μαγνητικό πεδίο (ανάλογο με την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας το ρεύμα I για να εφαρμόσουμε ένα μαγνητικό πεδίο H σε ένα αντικείμενο). Ένταση μαγνητικής επαγωγής B Η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι απλώς ένα μαγνητικό πεδίο που δίνεται από ένα εξωτερικό ρεύμα. Για τα σιδηρομαγνητικά υλικά στο μαγνητικό πεδίο, εκτός του ότι επηρεάζονται από το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο H, τα σωματίδια μέσα στο υλικό θα δημιουργήσουν επίσης ένα επαγόμενο μαγνητικό πεδίο υπό τη δράση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου.
Ένταση μαγνητικής επαγωγής Β
Η ένταση της μαγνητικής επαγωγής Β δείχνει ότι ένα σωματίδιο «αισθάνεται» το συνολικό μαγνητικό πεδίο, το οποίο είναι το άθροισμα του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου H και του επαγόμενου μαγνητικού πεδίου M αυτή τη στιγμή. Στο κενό, η ένταση της μαγνητικής επαγωγής είναι ανάλογη με το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, δηλαδή B{{0}}μ0H, όπου μ0 είναι η μαγνητική διαπερατότητα του κενό. Η ένταση της μαγνητικής επαγωγής μέσα στο σιδηρομαγνητικό υλικό είναι B=μ0(H+M), δηλαδή, το συνολικό μαγνητικό πεδίο είναι ίσο με μ0 πολλαπλασιασμένο με το άθροισμα του "μαγνητικού πεδίου H που δημιουργείται από το ρεύμα" συν "το μαγνητικό πεδίο M που δημιουργείται από το μέσο που μαγνητίζεται από το Η". Η μονάδα του B είναι ο Tesla T και η μονάδα στο σύστημα μονάδων Gauss είναι Gauss Gs, 1T=10KGs. Η ένταση της μαγνητικής επαγωγής είναι η πραγματική «ένταση μαγνητικού πεδίου» του μαγνήτη. Ωστόσο, επειδή το H ονομαζόταν ένταση μαγνητικού πεδίου στην ιστορία, στο B μπορεί να δοθεί μόνο ένα άλλο όνομα που ονομάζεται ένταση μαγνητικής επαγωγής. Τα B και H αναφέρονται και τα δύο στην "ένταση μαγνητικού πεδίου", αλλά λόγω των διαφορετικών ορισμών και μεθόδων παραγωγής, οι μονάδες τους είναι διαφορετικές (στο σύστημα Gauss, η μονάδα του B είναι Gauss Gs και η μονάδα του H είναι Oersted Oe, 1Oe＝ 1×10-4Wb·m-2＝1×10-4T＝1Gs). Η ένταση του μαγνητικού πεδίου H είναι το μαγνητικό πεδίο του εικονικού χώρου. Δεν λαμβάνει υπόψη την ύλη στον χώρο. Επικεντρώνεται στη σχέση μεταξύ του μαγνητικού πεδίου και του ρεύματος που δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο. Η ένταση μαγνητικής επαγωγής Β λαμβάνει υπόψη την ισχύ του τελικού μαγνητικού πεδίου μετά την προσθήκη πραγματικής ύλης στο μαγνητικό πεδίο του εικονικού χώρου H. Εστιάζει στην πραγματική ένταση του μαγνητικού πεδίου της ύλης.
Μαγνητική ένταση Μ
Μόλις αναφέραμε τη μαγνητική ένταση M, η οποία είναι ένα επαγόμενο μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τα σωματίδια μέσα στο υλικό υπό τη δράση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Η σύγχρονη φυσική έχει αποδείξει ότι κάθε ηλεκτρόνιο στο άτομο περιφέρεται και περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα, και και οι δύο αυτές κινήσεις παράγουν μαγνητικά αποτελέσματα. Εάν το μόριο θεωρηθεί ως σύνολο, το άθροισμα των μαγνητικών επιδράσεων που δημιουργούνται από κάθε ηλεκτρόνιο στο μόριο μπορεί να εκφραστεί με ένα ισοδύναμο κυκλικό ρεύμα. Αυτό το ισοδύναμο κυκλικό ρεύμα ονομάζεται μοριακό ρεύμα.
