「磁場 意思(magnetic field)是一向量場,其描述對於移動電荷、電流、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。
在電磁學裡,磁石、磁鐵、電流及時變電場,都會產生磁場。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。


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。
當施加外磁場於物質時,磁性物」
磁場
磁場是一種向量場,它描述了磁性材料、電流和磁石受到的磁影響。在磁場中移動的電荷會感受到一個垂直於其速度和磁場方向的力。
- 磁場由磁鐵、磁石、電流以及變化的電場所產生。
- 處於磁場中的磁性物質或電流會感受到磁力,從而顯示磁場的存在。
- 磁場可以用電荷運動模型來解釋磁性物質的磁化過程。
- 磁性物質在外磁場的作用下會被磁化,其內部會產生微小的磁偶極子。磁化強度反映了物質被磁化的程度,也用來計算物質自身產生的磁場強度。
- 產生和湮滅磁場都需要能量,這些能量可以被回收利用,視為儲存於磁場中。
- 電場由電荷產生,而時變磁場會生成電場,時變電場也會生成磁場。馬克士威方程組描述了四者之間的關係。
- 根據狹義相對論,電場和磁場是電磁場的兩面。從不同參考系觀察,靜止電荷產生的電場會轉變為移動電荷產生的電磁場。
- 在量子力學中,磁場和電場被視為虛光子所引起的效應,光子是電磁作用的媒介。在日常生活中,我們通常使用古典理論,因為在低場能量下,量子力學的差異可以忽略不計。
- 許多對世界文明有重大貢獻的發明都涉及磁場的概念,如指南針、馬達和發電機等。
- 磁場對周圍環境的影響可以用幾種方式來定義,包括對電荷施加作用力、磁化磁性物質等。
磁場對帶電粒子的作用
磁場對帶電粒子的作用力稱為洛倫茲力。當帶電粒子穿越磁場時,它會受到一個垂直於其速度方向的力的作用,這個力的方向同時也垂直於磁場的方向。這個力的強度取決於帶電粒子的電荷大小、速度大小以及磁場的強度。
洛倫茲力的應用
- 在電動機中,磁場對電流通過的線圈施加力,從而使線圈轉動。
- 在磁力輔助導航中,指南針依靠地球磁場對其中含鐵物質的作用來指向地磁北極。
- 在粒子加速器中,磁場用來偏轉和控制高速粒子束的運動軌跡。
- 在醫學成像中,磁場用於磁振成像(MRI),其中的強磁場用來將身體組織中的氫原子核排列成特定的方向,然後通過分析這些原子核的反彈信號來形成圖像。
磁場是一個非常重要的概念,它在物理學中有著廣泛的應用。磁場意思是指某個區域中的磁力場,它可以用來描述磁力對於物體的作用。磁場可以由電流產生,也可以由磁體產生。
磁場意思的概念可以追溯到古代,人們早在幾千年前就發現了磁石的奇特性質。他們發現,當兩個磁石靠近時,它們會相互吸引或斥力。這種現象後來被稱為磁力。磁力的強弱與磁場的性質有關。
磁場意思的概念在現代物理學中有著廣泛的應用。它可以幫助我們理解電動力學、電磁感應、電磁波等現象。同時,磁場還在許多實際應用中發揮著重要的作用。
舉個例子,磁場被廣泛應用於電動機和發電機中。當電流通過導線時,會產生磁場,這個磁場可以通過導線附近的磁鐵產生力矩,從而驅動機械運動。這個原理被應用在許多電動機和發電機中,使得我們能夠方便地使用電力。
另一個例子是磁共振成像,這是一種醫學影像技術。磁共振成像使用了強磁場和射頻脈衝,通過觀察人體組織對這些信號的反應,可以得到人體組織的影像。這種技術對於診斷和治療許多疾病起著重要的作用。