Koncepti i një fushe magnetike është thelbësor për të kuptuar magnetizmin dhe aplikimet e tij në fizikë. Një fushë magnetike është një fushë e padukshme rreth një magneti që ushtron një forcë mbi magnete të tjera ose materiale magnetike, si p.sh. hekuri. Kjo fushë është ajo që lejon magnetët të tërheqin ose sprapsin njëri-tjetrin pa prekur.
Një fushë magnetike është një fushë vektoriale që përshkruan ndikimin magnetik në lëvizjen e ngarkesave elektrike, rrymave elektrike dhe materialeve magnetike. Një fushë magnetike gjenerohet nga rrymat elektrike, të cilat mund të jenë rryma makroskopike në tela ose rryma mikroskopike të lidhura me elektronet në orbitat atomike. Fusha magnetike në çdo pikë të caktuar përcaktohet si nga drejtimi ashtu edhe nga madhësia (ose forca); si e tillë, është një fushë vektoriale.
Fushat magnetike mund të vizualizohen duke përdorur linjat e fushës magnetike. Këto vija fillojnë në polin verior të një magneti dhe përfundojnë në polin jugor. Dendësia e këtyre vijave tregon forcën e fushës magnetike: sa më afër vijat, aq më e fortë është fusha magnetike. Linjat e fushës magnetike nuk kryqëzohen kurrë.
Forca dhe drejtimi i një fushe magnetike përshkruhen nga një vektor. Ky vektor shënohet si \(\vec{B}\) , ku \(B\) përfaqëson madhësinë e fushës magnetike dhe shigjeta tregon drejtimin. Njësia e fuqisë së fushës magnetike në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI) është Tesla (T).
Fusha magnetike për shkak të një ngarkese lëvizëse \(q\) që lëviz me shpejtësi \(\vec{v}\) në një fushë magnetike përshkruhet nga ligji i forcës së Lorencit, i cili jepet nga:
\( \vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B}) \)ku \(\vec{F}\) është forca e ushtruar mbi ngarkesën, \(q\) është ngarkesa, \(\vec{v}\) është shpejtësia e ngarkesës dhe \(\vec{B}\) është vektori i fushës magnetike. Simboli \(\times\) tregon produktin kryq, që do të thotë se forca është pingul si me shpejtësinë e ngarkesës ashtu edhe me fushën magnetike.
Fushat magnetike krijohen nga lëvizja e ngarkesave elektrike. Për shembull, rrymat elektrike që rrjedhin nëpër një tel krijojnë një fushë magnetike rreth telit. Rregulli i dorës së djathtë ndihmon në përcaktimin e drejtimit të fushës magnetike rreth një përcjellësi me rrymë: nëse drejtoni gishtin e madh të dorës së djathtë në drejtim të rrymës, gishtat tuaj përkulen në drejtim të fushës magnetike.
Vetë Toka vepron si një magnet gjigant me një fushë magnetike. Fusha magnetike e Tokës është e ngjashme me atë të një magneti me shirita me linja të fushës magnetike që shtrihen nga Poli magnetik i Jugut në Polin magnetik të Veriut. Fusha magnetike e Tokës mbron planetin nga era diellore duke devijuar grimcat e ngarkuara larg.
Magnetizmi është i pranishëm në shumë aspekte të jetës së përditshme. Nga busullat që përdorin fushën magnetike të Tokës për të lundruar, te shiritat magnetikë në kartat e kreditit, madje edhe në teknologjinë mjekësore si Rezonanca Magnetike (MRI), e cila përdor fusha të forta magnetike për të gjeneruar imazhe të brendshme të trupit.
Një nga aplikimet më domethënëse të fushave magnetike në teknologji është në elektromagnet. Duke mbështjellë një tel rreth një copë hekuri dhe duke kaluar një rrymë elektrike nëpër tela, krijohet një fushë magnetike e fortë. Ky parim përdoret në motorët elektrikë dhe gjeneratorët.
Fushat magnetike mund të vëzhgohen dhe studiohen përmes disa eksperimenteve të thjeshta. Për shembull, spërkatja e fijeve të hekurit rreth një magneti do të zbulojë modelin e linjave të fushës magnetike. Çdo skedar bëhet një magnet i vogël dhe rreshtohet përgjatë vijave të fushës magnetike, duke treguar dukshëm drejtimin dhe forcën e fushës.
Fushat magnetike janë një aspekt themelor i fizikës që prek shumë aspekte të botës natyrore dhe teknologjike. Nga shkallët makroskopike të fushës magnetike të Tokës që mbrojnë jetën nga era diellore, te shkallët mikroskopike të atomeve që kontribuojnë në vetitë magnetike të materialeve, fushat magnetike luajnë një rol vendimtar. Kuptimi i fushave magnetike dhe aplikimet e tyre jo vetëm që ofron njohuri mbi funksionimin e universit, por gjithashtu mundëson përparime teknologjike që kanë ndikime të rëndësishme në jetën tonë të përditshme.
