שדות מגנטיים עובדים סביב העיקרון של חומרים מגנטיים וזרמים חשמליים והשפעתו על חומרים אחרים בעלי מאפיינים מגנטיים וחשמליים.
מאז שנת 1600 לספירה, כאשר ויליאם גילברט העלה את גאונותו המדעית לכתיבה, ויצר את אחד הספרים המוערכים ביותר בהיסטוריה, דה מגנט, מדענים רבים אימצו את תחום המגנטיות כשדה של אפשרויות גדולות. שדות מגנטיים עובדים סביב העיקרון של חומרים מגנטיים וזרמים חשמליים והשפעתו על חומרים אחרים בעלי מאפיינים מגנטיים וחשמליים. שדה מגנטי בכל נקודה מסוימת מוגדר הן בכיוון והן בעוצמה ככזה הוא שדה וקטורי. חוזק השדה המגנטי הוא המדד לעוצמת השדה המגנטי.
ישנם מגוון תופעות פיזיקליות ותהליכים פשוטים בפיזיקה שיכולים להראות כיצד פועל שדה מגנטי. דוגמה אחת פשוטה היא מצפן. כאשר מוט מצפן ממוקם ליד הקוטב הצפוני של מגנט, המחט מפנה מכיוון זה ולהיפך. השפעה זו מתויגת בדרך כלל בפיזיקה מגנטית כ"הקוטבים ההפכים דוחים, קטבים דומים מושכים אליהם. " ניסוי טיפוסי בפיזיקה שאולי עשיתם בתיכון הוא כאשר אתם ממקמים סתימות ברזל בקו שדה מגנטי. מכיוון שלמלית ברזל יש מאפיינים מגנטיים, תאר לעצמך עד כמה הוא יושפע בקו שדה. ניסוי זה חושף חזותית כיצד משתנים קווי השדה בתהליך עקב מגנטיזציה של סתימות הברזל. אורורות קוטביות, שהן פסי אור שנוצרו בשדה המגנטי של כדור הארץ, מוכיחות את אותו הדבר.
נקרא שטף מגנטי מבוטא
חוזק השדה המגנטי הוא דרך להבדיל את ההשפעות המגנטיות החיצוניות של חומרים מגנטיים שונים.
כשמדברים על חוזק שדה מגנטי, עליכם להבין כיצד פועלת צפיפות השטף המגנטי. מכיוון שניתן לדמיין שדות מגנטיים כקווים מגנטיים, ניתן לקבוע בקלות את חוזקם על ידי התבוננות בצפיפות הקווים. זה הופך את חוזק השדה המגנטי. המספר הכולל של קווים הבוקעים מהשדה המגנטי החודר לאזור מסוים נקרא שטף מגנטי המתבטא במטר טסלה בריבוע או הוובר (Wb). צפיפות השטף המגנטי הזו פרופורציונלית ישירות לזרם החשמלי הנמדד באמפר ויורדת ככל שהיא עוברת מקו זרם.
חוזק השדה המגנטי הוא דרך להבדיל את ההשפעות המגנטיות החיצוניות של חומרים מגנטיים שונים. לדוגמא, כאשר הוא ממוקם ליד שדות מגנטיים, חומר מגנטי עם שדה מגנטי פנימי משלו יפריע לקווי השדות המגנטיים הקיימים. מכיוון שקיימות שתי קבוצות של קווי שדה מגנטיים, על המדענים למצוא דרך לדעת אילו קווי שדה מגיעים מאיזה חומר. כאן עלה חוזק השדה המגנטי המיוצג על ידי H במשוואה B = μ0 (H + M).
השדה המגנטי צמח למדע מורכב ורחב רוחב, שכן הוא היה מוקד בכמה מהמדעים המתקדמים ביותר שיש לנו כיום. בין אותם שדות המשתמשים בתיאוריות המגנטיות והשדות המגנטיים ניתן למנות מנועים חשמליים, דינומות, סליל הלמהולץ, סרט צפייה בשדה מגנטי, סליל מקסוול, צינור טלטרון ושדה מגנטי כוכבי. כמו כן, הוא נקשר למשוואות וחוקים מתמטיים שונים כמו חוק אמפר, חוק ביוט-סווארט, הליטיס מגנטי ומשוואות מקסוול.
