文章內容目錄
| 物理量 | 方程式 | 定義 |
|---|---|---|
| 磁場（B） | – | 描述電荷、電流、磁性材料受力或感應的作用 |
| 磁偶極矩（μ） | – | 磁性材料或電流在磁場中的取向 |
| 安培定律 | $\oint_{C}\mathbf{B}\cdot d\mathbf{ℓ}=\mu_{0}\sum_{enc}I$ | 磁場與電流圍繞閉合路徑的代數和成正比 |
| 安培力定律 | $d\mathbf{F}=I\mathbf{dℓ}\times\mathbf{B}$ | 電流元件在磁場中受力 |
| 巴尼特效應 | – | 電流繞線圈旋轉，電流增加 |
| 必歐-沙伐定律 | $d\mathbf{B}=\frac{\mu_{0}}{4\pi}\frac{Id\mathbf{ℓ}\times\hat{\mathbf{r}}}{r^2}$ | 電流元件產生的磁場 |
| 對磁矩的力矩 | $\mathbf{τ}=\mathbf{μ}\times\mathbf{B}$ | 材料在磁場中受力偶作用原理 |
| 磁化強度（M） | $\mathbf{M}=\frac{n\mathbf{μ}}{\text{volume}}$ | 描述磁性材料磁化程度 |
| 磁通量密度（B） | $\mathbf{B}=\mu_0(\mathbf{H}+\mathbf{M})$ | 磁性材料內部磁場 |
| 磁導率（μ） | – | 磁性材料磁化程度 |
| 勞侖茲力 | $\mathbf{F}=q\mathbf{v}\times\mathbf{B}$ | 電荷或載流元件在磁場中受力 |
| 磁偶極子勢能 | $U=-\boldsymbol{\mu}\cdot\mathbf{B}$ | 磁偶極子在磁場中的勢能 |
| 磁極 | – | 磁場內表示磁場分佈的抽象點 |
| 永久磁鐵 | – | 材料持續產生磁場 |
| 電磁鐵 | – | 通電線圈產生磁場 |
| 迴旋運動 | – | 電荷在磁場中的圓周運動 |
| 磁荷 | – | 仮設的磁性單極子 |
| 電磁波 | – | 電磁波譜中磁場與電場震盪的組合 |
| 馬克士威方程組 | – | 電場、磁場、電荷和電流等物理量之間的關係 |
| 電荷移動速度 | $\mathbf{v}$ | 電荷或載流元件在空間中的運動速度 |
| 螺線管 | – | 多匝線圈形成的磁場集中裝置 |
| 庫侖定律 | $\mathbf{E}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{r^2}\hat{\mathbf{r}}$ | 電荷產生的電場 |
| 馬克士威-安培方程式 | $\oint_{C}\mathbf{B}\cdot d\mathbf{ℓ}=\mu_0\sum_{enc}I+\mu_0\varepsilon_0\frac{d}{dt}\int_S \mathbf{E}\cdot d\mathbf{S}$ | 含時電磁性質 |
| 靜磁近似 | – | 電流緩慢變化時，磁場近似 |
| 施特恩－格拉赫實驗 | – | 原子磁偶極子的量子性質 |
| 霍爾效應 | – | 磁場中載流導體電壓差 |
| 鐵磁性 | – | 材料在磁場中強烈磁化狀態 |
| 超導體 | – | 電流在特定條件下零電阻 |
| 遲滯現象 | – | 材料磁化與消磁過程中的非線性關係 |
磁場（英語：Magnetic Field）
定義
磁場是一種由磁性物質（例如磁鐵或電流）產生的無形區域，在其中具有磁性的其他物質會受到力。磁場會影響帶電粒子的運動，並可以用磁場線來視覺化。
單位和符號
- 國際單位：特斯拉（T）
- 符號： B
種類
- 均勻磁場：磁場強度在整個區域內一致。
- 非均勻磁場：磁場強度在不同的區域內有所不同。
磁力線
磁場線是由磁體或電流產生的假想線條，其方向表示磁場的方向。這些線：
- 永遠不會相交。
- 從磁鐵或電流的一極開始，在另一極結束。
- 密集度表示磁場強度。
磁場的產生
磁場可以通過以下方式產生：
- 永久磁鐵：由具有永久磁性的物質組成，例如鐵磁性物質。
- 電流：通過導體時會產生磁場。
- 運動電荷：移動電荷會產生磁場。
磁場的應用
磁場在許多技術和科學領域具有廣泛的應用，包括：
- 電力發電：發電機利用磁場在線圈中感應電流。
- 電動機：使用磁場將電力轉化為機械能。
- 醫療成像：MRI（磁共振成像）使用強大的磁場來產生人體組織的詳細圖像。
- 粒子加速器：利用磁場來控制和加速帶電粒子。
相關公式
| 公式 | 描述 |
|---|---|
| B = μ₀nI | 線性電流產生的磁場 |
| B = k(2μ₀/4π)(m/r³) | 磁偶極子產生的磁場 |
| F = qvBsinθ | 帶電粒子在磁場中的洛倫茲力 |
磁性材料類型
材料可以根據其對磁場的反應分類為：
延伸閲讀…
磁場| 繁體中文-英文翻譯－劍橋字典
磁場- 維基百科，自由的百科全書
| 類型 | 描述 |
|---|---|
| 鐵磁性：被磁化後仍能保持磁性的物質。 | |
| 抗磁性：在外加磁場中會產生與磁場方向相反的磁化。 | |
| 順磁性：在外加磁場中會產生與磁場方向相同的磁化。 | |
| 反鐵磁性：物質內的原子磁矩相互抵銷，整體沒有淨磁化。 |