磁场与磁力

• 磁场：是一种看不见、摸不着的特殊物质，它存在于磁体、电流和运动电荷周围空间。磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
• 磁力：是磁场对磁体、电流或运动电荷施加的力。例如，两块磁铁之间的吸引或排斥力就是磁力的表现。
• 磁感线：为了形象地描述磁场而引入的假想曲线。磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。在磁体外部，磁感线从 N 极出发，回到 S 极；在磁体内部，磁感线从 S 极指向 N 极，形成闭合曲线。
• 地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，地球周围存在的磁场称为地磁场。地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，但两者并不完全重合，存在一定的磁偏角。

磁性与磁体

• 磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。具有磁性的物体叫做磁体。
• 永磁体：能够长期保持磁性的磁体，如天然的磁石（主要成分是四氧化三铁）和人造的磁铁（如铁氧体磁铁、钕铁硼磁铁等）。
• 软磁体：容易被磁化，但磁性容易消失的物质，如软铁等。软磁体在断电或去掉外部磁场后，磁性会迅速减弱或消失。

磁化与退磁

• 磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。例如，将铁制品靠近磁体，铁制品会被磁化而具有磁性。
• 退磁：使具有磁性的物体失去磁性的过程叫做退磁。常见的退磁方法有加热、敲击、交流磁场等。例如，将磁体加热到一定温度，其磁性会减弱甚至消失。

磁导率与磁化率

• 磁导率：表示物质对磁场的传导能力，是衡量物质磁性的一个重要物理量，常用符号 μ 表示。磁导率越大，物质对磁场的传导能力越强。
• 磁化率：描述物质被磁化难易程度的物理量，用符号 χ 表示。它等于磁化强度 M 与磁场强度 H 的比值，即 χ = M/H。磁化率的大小反映了物质在磁场中被磁化的程度。

其他

• 安培力：通电导线在磁场中受到的力称为安培力。其大小与电流强度、导线长度、磁场强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
• 洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力。洛伦兹力的方向总是垂直于电荷的运动方向和磁场方向所确定的平面。

磁场特性相关

• 磁场强度（H）：是描述磁场强弱和方向的物理量，它与磁介质无关，只取决于产生磁场的电流分布。单位是安培每米（A/m）。在真空中，磁场强度与磁感应强度 B 有简单的关系，其中是真空磁导率。
• 磁感应强度（B）：也叫磁通密度，是描述磁场中某点磁场强弱和方向的矢量。它不仅与产生磁场的电流有关，还与磁场中的磁介质有关。单位是特斯拉（T），。例如，在一个通电螺线管内部，磁感应强度的大小与电流大小、线圈匝数以及螺线管的长度等因素有关。
• 磁通量（Φ）：表示穿过某一面积的磁感线的条数，定义为磁感应强度 B 与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积，即。单位是韦伯（Wb），。如果磁场不垂直于面积，则需要考虑磁场与面积法线方向的夹角，此时。
• 铁磁性材料：是一类具有强磁性的材料，如铁、钴、镍及其合金等。这类材料在较弱的磁场作用下就能产生很大的磁化强度，并且磁化后具有剩磁和磁滞现象。
• 顺磁性材料：磁化率为正值且数值较小的一类材料，如铝、铂等。它们在磁场中会被微弱地吸引，其磁化强度与磁场强度成正比，并且随温度升高而减小。
• 抗磁性材料：磁化率为负值的材料，如铜、银、金等。这类材料在磁场中会被微弱地排斥，其磁化强度也与磁场强度成正比，但不随温度变化（一般情况下）。
• 磁滞回线：铁磁性材料在反复磁化过程中，磁感应强度 B 与磁场强度 H 之间的关系曲线。当磁场强度 H 从 0 开始增加到某一最大值，然后再减小到 0，接着反向增加到某一负值，再回到 0，如此循环一周，得到的 B-H 曲线是一个闭合曲线，称为磁滞回线。它反映了铁磁性材料的磁化特性，包括剩磁、矫顽力等重要信息。
• 剩磁（Br）：在磁滞回线中，当磁场强度 H 减小到 0 时，铁磁性材料中仍然保留的磁感应强度值，称为剩磁。例如，永磁体在磁化后即使去掉外磁场，也能保持一定的磁性，这个磁性的大小就与剩磁有关。
• 矫顽力（Hc）：使铁磁性材料的磁感应强度减小到 0 所需施加的反向磁场强度值，称为矫顽力。它反映了材料保持磁性的能力，矫顽力越大，材料越不容易被退磁。
• 电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流；或者穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中也会产生感应电动势和感应电流，这种现象叫做电磁感应。例如，发电机就是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
• 感应电动势（ε）：在电磁感应现象中产生的电动势，其大小与磁通量的变化率成正比，即，其中是线圈的匝数，是磁通量的变化率。负号表示感应电动势的方向总是阻碍磁通量的变化（楞次定律）。
• 自感：当导体中的电流发生变化时，它所产生的磁场也会发生变化，这个变化的磁场会在导体自身中产生感应电动势，这种现象叫做自感。自感电动势的大小与电流的变化率成正比，比例系数称为自感系数（L），单位是亨利（H）。例如，在一个电感线圈中，当通入的电流发生变化时，线圈就会产生自感电动势来阻碍电流的变化。
• 互感：两个相邻的线圈，当一个线圈中的电流发生变化时，所产生的变化磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感。互感现象在变压器等电器设备中有着重要应用。
• 磁畴：在铁磁性材料内部，存在着许多微小的区域，每个区域内的原子磁矩都整齐排列，这些区域称为磁畴。在未磁化的铁磁性材料中，各个磁畴的磁化方向是杂乱无章的，对外不显示磁性；当材料被磁化时，磁畴的磁化方向会趋于一致，从而使材料表现出宏观磁性。
• 居里温度（Tc）：对于铁磁性材料，当温度升高到某一特定值时，材料的铁磁性会消失，转变为顺磁性，这个温度称为居里温度。例如，铁的居里温度约为 770℃，当铁的温度高于 770℃时，它就不再具有铁磁性。