Концептот на магнетно поле е фундаментален во разбирањето на магнетизмот и неговата примена во физиката. Магнетно поле е невидливо поле околу магнет кое врши сила на други магнети или магнетни материјали, како што е железото. Ова поле е она што им овозможува на магнетите да се привлекуваат или одбиваат еден со друг без да се допираат.
Магнетното поле е векторско поле кое го опишува магнетното влијание врз електричните полнежи кои се движат, електричните струи и магнетните материјали. Магнетното поле се генерира од електрични струи, кои можат да бидат макроскопски струи во жиците или микроскопски струи поврзани со електроните во атомските орбити. Магнетното поле во која било дадена точка е специфицирано и со насока и со големина (или јачина); како такво, тоа е векторско поле.
Магнетните полиња може да се визуелизираат со помош на линии на магнетно поле. Овие линии започнуваат од северниот пол на магнетот и завршуваат на јужниот пол. Густината на овие линии укажува на јачината на магнетното поле: колку линиите се поблиску, толку е посилно магнетното поле. Линиите на магнетното поле никогаш не се сечат.
Јачината и насоката на магнетното поле се опишани со вектор. Овој вектор е означен како \(\vec{B}\) , каде што \(B\) ја претставува големината на магнетното поле, а стрелката ја покажува насоката. Единицата за јачина на магнетното поле во Меѓународниот систем на единици (SI) е Тесла (Т).
Магнетното поле поради движечки полнеж \(q\) што се движи со брзина \(\vec{v}\) во магнетно поле е опишано со законот за сила на Лоренц, кој е даден со:
\( \vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B}) \)каде \(\vec{F}\) е силата на полнежот, \(q\) е полнежот, \(\vec{v}\) е брзината на полнежот и \(\vec{B}\) е векторот на магнетното поле. Симболот \(\times\) го означува вкрстениот производ, што значи дека силата е нормална и на брзината на полнежот и на магнетното поле.
Магнетните полиња се создаваат со движење на електрични полнежи. На пример, електричните струи што течат низ жица создаваат магнетно поле околу жицата. Правилото за десната рака помага во одредувањето на насоката на магнетното поле околу спроводникот што носи струја: ако го насочите палецот на десната рака во насока на струјата, прстите се виткаат наоколу во насока на магнетното поле.
Самата Земја делува како џиновски магнет со магнетно поле. Магнетното поле на Земјата е слично на она на магнет со шипка со линии на магнетно поле што се протегаат од магнетниот јужен пол до магнетниот северен пол. Земјиното магнетно поле ја штити планетата од сончевиот ветер со отклонување на наелектризираните честички.
Магнетизмот е присутен во многу аспекти од секојдневниот живот. Од компаси кои го користат магнетното поле на Земјата за навигација, до магнетните ленти на кредитните картички, па дури и во медицинската технологија како што е магнетна резонанца (МРИ), која користи силни магнетни полиња за да генерира слики од внатрешноста на телото.
Една од најзначајните примени на магнетните полиња во технологијата е електромагнетите. Со завиткување на жица околу парче железо и поминување на електрична струја низ жицата, се создава силно магнетно поле. Овој принцип се користи кај електричните мотори и генераторите.
Магнетните полиња може да се набљудуваат и проучуваат преку неколку едноставни експерименти. На пример, попрскувајќи ги железните гребени околу магнетот ќе ја открие шемата на линиите на магнетното поле. Секоја табла станува мал магнет и се порамнува по линиите на магнетното поле, видливо покажувајќи ја насоката и јачината на полето.
Магнетните полиња се основен аспект на физиката што влијае на многу аспекти на природниот и технолошкиот свет. Од макроскопските скали на магнетното поле на Земјата што го штити животот од сончевиот ветер, до микроскопските размери на атомите кои придонесуваат за магнетните својства на материјалите, магнетните полиња играат клучна улога. Разбирањето на магнетните полиња и нивните апликации не само што обезбедува увид во функционирањето на универзумот, туку овозможува и технолошки напредок што има значително влијание врз нашиот секојдневен живот.
