磁场是由电流产生的,也可以说,磁场的本质是电流,这是目前公认的,只要有电流,就会产生磁场。通电导体周围存在磁场,可以让周围的小磁针发生偏转,这个实验很早之前就得到了验证。
磁场与电场一般,也是一个看不见、摸不着的客观存在,平时也只能用磁感线来描绘。一个永磁铁放在一个洒满铁粉的纸板下面,可以形象的解释磁感应的存在,以及它的闭合特性和疏密程度。
给一个线圈通入直流电,就可以产生一个不随时间变化的磁场,若给它通入交流电,所产生的磁场也会随时间交变。可见,直流、交流都会产生磁场,磁感应方向与电流方向满足右手定则。
平面某点的磁场方向为该点上磁感线的切线方向,大小则用磁感线的疏密程度来表示,与电场一样,它是一个有大小和方向的矢量。
接触到磁场,就会接触到磁通Φ这个概念,它指的是∶在磁场中,穿过某一截面的磁感线数。那怎么数哪?没得数,也没法数,只能通过在磁感应强度B与截面积S的乘积来表征,即Φ=BS。在磁路当中,它相当于电路中的电流,电流恒定,磁通Φ就基本恒定。
磁感应强度B衡量介质磁场大小和方向的量,由于B=Φ/S,又称它为磁通密度。磁感应强度B与磁场强度H容易混淆,再此给它们区别一下,磁场强度H等于单位长度上的磁动势,即H=NI/L,它随电流的增大而增大,但磁感应强度B则不同,它不但取决于电流大小,还取决于材质,磁饱和以后,电流再增大,磁感强度会继续增大,但磁感应强度B就会趋于平稳。
不同的材质,导磁能力是不同的,这与不同导体,导电性能力不同一般无二。衡量材质导磁能力大小的量用磁导率μ来表示,μ=B/H,真空中的磁导率μ0是一个常数(4π×10H/m),其他材质的导磁能力大小都是与真空比较而言的,就是相对磁导率μr,μr=μ/μ0。
若μr略大于1,此类材质成为顺磁物质,比如空气,若略小于1,称为反磁物质。再此提一下,铜是电的良导体,但它绝非良磁体,它的磁导率比真空还要小些,属于反磁物质,H增大,B反而会减小。
这点与铁这种物质就不相同,铁不但可以导电,而且可以用来导磁,属于铁磁材料,导磁能力要比真空大的多。所以,变压器、电机的磁路部分又被称之为铁芯。