主要區別-磁性與電磁

磁學和電磁學是物理學的基本概念。磁性和電磁學的主要區別在於，“磁性”一詞只包括由於磁力引起的現象，而“電磁學”則包括由於磁力和電力引起的現象。事實上，電力和磁力都是單一電磁力的表現。

什麼是磁性(magneti**)？

磁性是一個用來描述任何可歸因於磁場的現象的術語。磁鐵可以對其他磁鐵或磁性材料施加力。磁場被描述為磁鐵/磁性材料受力的區域。磁鐵有兩極，叫做“北極”和“南極”。相似極（南北或南南）排斥，不同極（南北）吸引。磁極從來沒有被單獨觀察過（北極總是伴隨著南極）。

磁性來自電子的一種稱為自旋的性質（這裡必須說明的是，這並不是指電子在物理上的自旋，而是電子的一種性質，可以用數學來解釋，這種數學類似於經典物理學中用來描述物體如何“自旋”的數學）。自旋賦予電子一種叫做磁矩的性質。通常，附近電子的磁矩方向相反，所以它們相互抵消。

然而，在被磁化的材料中，電子的磁矩是對齊的。組合磁矩允許磁化材料對其他磁性材料施加力。當你把一種材料放在磁場中時，外部磁場會使材料原子中電子的磁矩排列起來，使材料磁化。材料被磁化的程度取決於材料的型別和外部磁場的強度。有些材料即使在外部磁場消失的情況下也能保持磁矩的排列，成為永久磁鐵。

什麼是電磁學(electromagneti**)？

電磁學是一個描述可歸因於電力或磁力的現象的術語。電場和磁場是相互關聯的，它們可以被認為是一個電磁力的一個方面，我們將在下麵提到。

19世紀20年代以前，科學家們透過各種實驗瞭解了電和磁的性質。1820年，漢斯·克裡斯蒂安Ørsted（丹麥物理學家）觀察到，當羅盤靠近攜帶電流的導體時，羅盤的指標會發生偏轉（假設羅盤保持在正確的方向）。這是電和磁之間存在聯絡的第一個明確線索。攜帶電流的導體產生磁場這一事實非常有用。例如，它允許我們透過簡單地在一根盤繞的電線周圍傳送電流來**電磁鐵。

An electromagnet, made by sending an electric current around a conductor.

跟隨Ø在rsted的發現之後，許多其他科學家也開始更仔細地研究電和磁之間的關係。人們發現，如果兩個載流導體靠得很近，它們就會互相施加力。很快，法國物理學家安德烈é 安培ère提出了一個方程來描述兩個這樣的導體之間的吸引力，即它們所攜帶的電流的大小。

19世紀30年代，英國物理學家邁克爾·法拉第（Michael Faraday）發現，如果導體處於不斷變化的磁場中，當磁場發生變化時，電流開始流過導體。他從兩個方面證明瞭這一點：首先，他證明瞭如果一個永磁體在一個盤繞的導體內來回移動，電流就開始在導體中流動。其次，他證明瞭如果一個不載流的導體與另一個載流的導體保持接近，那麼透過改變另一個導體中的電流，可以使電流在第一個導體中流動。19世紀60年代，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋將Amp的思想結合起來ère和法拉第，用數學形式表達了它們，並表明電和磁是更普遍的潛在現象的兩個方面。有了愛因斯坦的狹義相對論，就有可能證明一個觀察者所經歷的電場，實際上，也可以被另一個觀察者所經歷的磁場。

故事並沒有就此結束：20世紀70年代，理論物理學家謝爾登·格拉肖、阿卜杜斯·薩拉姆和史蒂文·溫伯格（Steven Weinberg）證明，在高能下，電磁力的表現方式與弱核力的表現方式相同。他們的發現後來被實驗所證實，併在物理學上帶來了一個新的統一：電磁力和弱力結合成一個單一的弱電力。將這種弱電**與另兩種基本力：強核力和引力結合起來，仍然是物理學中最大的挑戰。

磁性(magneti**)和電磁學(electromagneti**)的區別

範圍

磁性只是指由磁力引起的現象。

電磁學是指由電力和磁力共同引起的現象。

工具書類

伯恩，C(2015年1月2日）。電磁學簡史。2015年10月29日檢索自麻省大學洛厄爾校區

Image Courtesy

“The Finished Magnet” by Shal Farley (Own work) [CC BY-SA 2.0], via flickr