磁場

磁場とは、磁石の周りに磁力がある部分のことです。電荷を動かすことで磁場を作ることができます。磁界は通常、磁束線で見ることができます。磁界の方向は常に磁束線の方向で示されています。磁石の強さは、磁束線の間隔と関係があります。磁束線が近ければ近いほど、磁石は強くなります。離れているほど磁石は弱くなります。磁束線は、磁石の上に鉄片を置くことによって見ることができます。鉄片が動いて磁束線の中に入っていきます。磁場は、磁場に触れている他の粒子に力を与える。

物理学では、磁場とは、空間を通り、磁力によって電荷や磁気双極子を移動させる場のことです。磁場は、電流や磁気双極子、変化する電界の周りにあります。

磁場の中に置かれると、鉄粉が磁石の存在下にあるときに見られるように、磁気双極子はその軸が電界線と平行になるように一直線に並んでいます。また、磁場にはそれ自身のエネルギーと運動量があり、エネルギー密度は磁場の強度の二乗に比例します。磁場はテスラ（SI単位）またはガウス（cgs単位）の単位で測定されます。

磁場にはいくつかの注目すべき種類があります。磁性体の物理学については、磁性と磁石、より具体的にはディアマグネティズムを参照してください。電場の変化によって作られる磁場については、電磁気学を参照してください。

電場と磁場は電磁場の構成要素です。

電磁気学の法則は、マイケル・ファラデーによって創始されました。

主な製品

物理学者は、2つの磁石の間の力やトルクは、磁極が互いに反発したり、引きつけ合ったりすることで生じると言えます。これはクーロン力が同じ電荷を反発したり、反対の電荷を引き寄せたりするようなものです。このモデルでは、各極の周りに「中傷」されている磁性電荷によってH磁場が生成されます。したがって、Hフィールドは、正の電荷で始まり、負の電荷で終わる電場Eのようなものです。北極の近くでは、すべてのHフィールド線は、南極の近くで（磁石の内側または外側かどうか）すべてのHフィールド線が南極に向かって指している間、（磁石の内側または外側かどうか）北極から離れて指しています。北極は、その後、南極の力がH-fieldに反対である間、H-fieldの方向に力を感じます。

磁極モデルでは、素磁気双極子mは、極強度_qmの対向する2つの磁極が、m = _qm dとなるように、非常に小さな距離dで離間して形成されます。

残念ながら、磁極は互いに離れて存在することはできません。すべての磁石には南北の対があり、それぞれが南北の対を持つ2つの磁石を作らなければ分離することはできません。また、磁極は、電流によって生じる磁気や、移動する電荷に磁場が作用する力を説明するものではありません。

磁極モデル: 2つの対向する極、北(+)と南(-)が距離dで区切られ、Hフィールド(線)を生成します。

H場と磁性体

$H$ 場と定義されています。

H ≡B μ 0 - M , {\displaystyle \mathbf {H}.♪}-Mathbbf {M}｝（ $\mathbf {H} \ \equiv \ {\frac {\mathbf {B} }{\mu _{0}}}-\mathbf {M} ,$ ＳＩ単位での $Ｈの$ 定義

この定義では、アンペールの法則は次のようになります。

∮ H ⋅ d ℓ = ∮ ( B μ 0 - M )\♪cdot d{\boldsymbol {\ell }}=\point left({\frac {\mathbf {B} }-\mathbf {M} right) ♪cdot d{\boldsymbol {\ell }}=I_{\mathrm {tot}.♪ I_{{MATHRM}♪=I_{mathrm {f}}} $\oint \mathbf {H} \cdot d{\boldsymbol {\ell }}=\oint \left({\frac {\mathbf {B} }{\mu _{0}}}-\mathbf {M} \right)\cdot d{\boldsymbol {\ell }}=I_{\mathrm {tot} }-I_{\mathrm {b} }=I_{\mathrm {f} }$

ここで $Ifは$ ループで囲まれた「自由電流」を表し、 $H$ の線積分は境界電流に全く依存しません。この方程式の微分等価物については、マクスウェルの方程式を参照してください。アンペールの法則は境界条件を導きます。

H 1 , ユケン - H 2 , ユケン = K f , {\displaystyle H_{1,\parallel}-H_{2,\parallel}=\mathbf {K} _{\text{f}, }, }. $H_{1,\parallel }-H_{2,\parallel }=\mathbf {K} _{\text{f}},$

ここで、 $Kfは$ 表面自由電流密度である。

同様に、任意の閉じた表面上の $H$ の表面積分は自由電流から独立しており、その閉じた表面内の「磁気電荷」を取り出します。

\♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪ ♪\mathbbf {A} =\oint _{S}(B} -\mu _{0}\mathbf {M} )

これは自由電流に依存しない。

したがって、 $H$ フィールドは、2つの独立した部分に分離することができます。

H = H 0 + H d , {displaystyle \mathbbf {H} =\mathbf {H}._{0}+Mathbf {H}_{d},\,} $\mathbf {H} =\mathbf {H} _{0}+\mathbf {H} _{d},\,$

ここで、 $H 0は$ 自由電流のみに起因する印加磁場であり、 $Hdは$ 結合電流のみに起因する減磁磁場である。

したがって、磁気 $H$ 場は、「磁気電荷」の観点から拘束された電流を再因数分解します。 $H$ 場の線は、「自由電流」の周りだけをループしており、磁気 $B$ 場とは異なり、同様に磁極の近くで始点と終点があります。

質問と回答

Q:磁場とは何ですか?

A: 磁界とは、磁石の周囲で、移動する電荷の作用により磁力が働く領域のことです。

Q:磁石の強さはどのようにして決まるのでしょうか?

A:磁石の強さは、磁力線の間隔を見て判断することができ、間隔が近いほど強い。

Q:粒子が磁場に触れるとどうなるのでしょうか?

A:粒子が磁場に触れると、磁場から力を受けます。

Q:何かにエネルギーや運動量があるというのは、どういうことですか?

A:自分自身のエネルギーや運動量を持つということは、他の物体や力とは無関係に動いたり作用したりすることができる、独自の特性を持つということです。

Q:磁界の強さはどのように測定するのですか?

A:磁界の強さは、テスラクス（SI単位）またはガウス（CGS単位）で測定されます。

Q:電磁気学の法則を確立したのは誰ですか?

A:マイケル・ファラデーは電磁気学の法則を確立しました。

Q:鉄片を磁石に近づけるとどうなるのか?

A:鉄片を磁石に近づけると、鉄片が動いて磁力線になり、磁場の方向と強さを示します。

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