磁場 | 合法醫療器材資訊網
10重要應用領域.10.1地磁場;10.2旋轉磁場;10.3霍爾效應;10.4磁路.11磁场生物效应;12參閱;13註釋;14參考文獻;15進階閱讀 ...
此條目介紹的是磁性物質或電流產生的磁場。關於磁性物質顯示出的物理現象,請見「磁」。關於各種各樣的鐵磁性物質,請見「磁鐵」。關於符號為B的物理量,請見「磁通量密度」。 感受到在玻璃下方的磁鐵所產生的強烈磁場,在玻璃上方的鐵磁流體,會顯示出正常場不穩定性。磁場(magnetic field)是一向量場,其描述對於移動電荷、電流[1][2]、磁性材料的磁影響(磁效應、磁作用)。在磁場中移動的電荷會受到垂直於其自身速度和垂直於磁場的力[3]。
在電磁學裡,磁石、磁鐵、電流及時變電場,都會產生磁場[4][5]。處於磁場中的磁性物質或電流,會因為磁場的作用而感受到磁力,因而顯示出磁場的存在。磁場是一種向量場;磁場在空間裡的任意位置都具有方向和數值大小[notes 1]。
磁鐵與磁鐵之間,透過各自產生的磁場,互相施加作用力和力矩於對方。運動中的電荷亦會產生磁場。磁性物質產生的磁場可以用電荷運動模型來解釋[notes 2]。
當施加外磁場於物質時,磁性物質的內部會被磁化,會出現很多微小的磁偶極子。磁化強度估量物質被磁化的程度。知道磁性物質的磁化強度,就可以計算出磁性物質本身產生的磁場。產生磁場需要輸入能量,當磁場被湮滅時,這能量可以再回收利用,因此,這能量被視為儲存於磁場。
電場是由電荷產生的。電場與磁場有密切的關係;時變磁場會生成電場,時變電場會生成磁場。馬克士威方程組描述電場、磁場、產生這些向量場的電流和電荷,這些物理量之間的詳細關係。根據狹義相對論,電場和磁場是電磁場的兩面。設定兩個參考系A和B,相對於參考系A,參考系B以有限速度移動。從參考系A觀察為靜止電荷產生的純電場,在參考系B觀察則成為移動中的電荷所產生的電場和磁場。
在量子力學中,科學家認為,純磁場與純電場是虛光子所造成的效應。以標準模型的術語來表達,光子是所有電磁作用的顯現所依賴的媒介。對於大多數案例,不需要這樣微觀的描述,在本文章內陳述的簡單古典理論就綽綽有餘了;在低場能量狀況,其中的差別是可以忽略的。
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