Magnetfält

Magnetfält, eller det magnetiska fältet, är ett vektor​fält som beskriver den påverkan som magnetiska krafter utövar i rummet. Fältet betecknas vanligtvis med B och dess storhet och riktning beskriver den kraft som påverkar en positiv testladdning som rör sig i fältet. Kraften på en laddning q med hastighet v är F = q v × B.

Källor till magnetfält är elektriska strömmar och rörliga laddningar samt magnetiska dipoler i material som uppvisar ferromagnetism. Permanentmagneter genererar ofta starka fält runt sig, medan elektromagneter skapas när en ström passerar genom en ledare. I material kan magnetfältet uppträda som kombinationen av det externa fältet och materialets egen magnetisering.

B betecknas i enheten tesla (T). I vakuum följer B relationen B = μ0 H, där μ0 är den magnetiska konstanten, μ0 = 4π×10^-7 N/A². I magnetiska material är B = μ0 (H + M) där M är magnetisationen. Fältet påverkar rörliga laddningar och magnetiska moment och kan verka genom kraft och vridmoment.

Fältlinjerna bildar i allmänhet slutna slingor; det finns inga magnetiska monopoler (∇·B = 0). Laddningar och strömmar ger upphov till B via Biot–Savart-liknande samband, och Ampères lag med Maxwells korrigering beskriver hur föränderliga elektriska fält bidrar till magnetfältet.

Användningar av magnetfält är breda: jordens magnetfält och kompasser, elmotorer, transformatorer, magnetresonanstomografi (MRI) samt magnetisk lagring och sensing i teknik och forskning.