磁場と磁性

磁性は物質の重要な性質であり、応用範囲も広い。磁界は磁石によって生じる磁力、磁力は2つの磁性体によって生じる力である。磁場と磁力の概念は、古典力学、電磁場理論、場の理論など様々な応用分野で広く使われている。今回は、磁場と磁力とは何か、その定義、応用、磁場と磁力の類似性、最後に両者の違いについて説明します。

磁場

磁石は紀元前800年から600年にかけて中国やギリシャで発見され、1820年にはデンマークの物理学者ハンス・クリスチャン・オスターが、通電した電線がコンパスの針を電線に垂直にすることを発見しています。これを誘導磁界という。磁場は常に電荷が移動することで発生する（瞬間的な変動電場）。永久磁石は、原子の電子スピンが結合して正味の磁場を形成したものである。磁場の概念を理解するためには、まず磁力線の概念を理解する必要がある。磁力線は、磁極から磁極までの一連の仮想線である。定義上、磁場の強さがゼロでない限り、これらの線は決して交わることはない。注意しなければならないのは、磁力線は概念であるということだ。現実には存在しないのです。磁界の定性的な比較を容易にするモデルです。これらは、磁場の量的な分布です。ある点での磁場の強さは、その点での磁力線の密度に比例する。磁界は、磁束密度とも呼ばれる。

磁性

磁力とは、2つの磁石によって発生する力のことです。1つの磁石で磁力を発生させることはできません。磁石、磁性体、通電線などを外部磁界中に置くと、磁力が発生する。一様な磁場による力は計算しやすいのですが、不規則な磁場による力は比較的計算しにくいのです。磁力の単位はニュートンです。これらの力は常に互いに影響し合っています。