磁学和电磁学
天然和人造磁铁
在为冶金工业开采的铁矿石中，有一种矿石叫做磁性铁矿石。这种矿石具有将铁质物体吸引到自身的特性。
一块这样的铁矿石被称为天然磁铁，它所表现出的吸引力就是磁性。
如今，磁性现象在各种电气装置中得到了极其广泛的应用。然而，现在他们使用的不是天然磁铁，而是所谓的人造磁铁。
人造磁铁由特殊钢制成。一块这样的钢以一种特殊的方式被磁化，之后它获得了磁性，也就是说，它变成了 永久磁铁.
永磁体的形状可以非常多样化，具体取决于它们的用途。
在永磁体中，只有它的两极具有引力。磁铁朝北的一端约定称为北极磁铁，朝南的一端称为南极磁铁。每个永磁体都有两个磁极：北极和南极。磁铁的北极用字母 C 或 N 表示，南极用字母 Yu 或 S 表示。
磁铁将铁、钢、铸铁、镍、钴吸引到自身。所有这些物体都称为磁体。所有其他不被磁铁吸引的物体都称为非磁性物体。
磁铁的结构。磁化
每个物体，包括磁性物体，都由最小的粒子——分子组成。与非磁性体的分子不同，磁性体的分子具有磁性，代表分子磁铁。在磁体内部，这些分子磁体的轴方向不同，因此磁体本身不表现出任何磁性。但是，如果这些磁铁被迫绕着它们的轴旋转，使它们的北极转向一个方向，而它们的南极转向另一个方向，那么物体就会获得磁性，也就是说，它会变成一块磁铁。
磁性体获得磁铁特性的过程称为磁化……在永磁体的生产中，磁化是借助电流进行的。但是你可以用另一种方式磁化身体，使用普通的永磁体。
如果沿中性线切割直线磁铁，则将得到两个独立的磁铁，磁铁两端的极性将保持不变，切割后的两端会出现相反的极性。
得到的每个磁铁也可以分为两个磁铁，无论我们如何继续这种划分，我们总是会得到具有两个磁极的独立磁铁。不可能获得具有一个磁极的棒。这个例子证实了磁体由许多分子磁体组成的位置。
磁性体在分子磁体的移动程度方面彼此不同。有些物体会被快速磁化并同样快速消磁。相反，有些物体磁化缓慢但会长时间保持其磁性。
所以铁在外接磁铁的作用下会很快被磁化，但同样会很快退磁，也就是拿掉磁铁就失去磁性。钢被充磁后会长期保持磁性，也就是，它变成了永磁体。
铁的快速磁化和快速退磁的特性是由于铁的分子磁体具有极强的流动性，它们在外磁力的作用下很容易旋转，但当磁化体被磁化时，它们也能迅速恢复到原来的无序状态。删除。
然而，在铁中，一小部分磁体在移除永磁体后，仍会在磁化时所处的位置保留一段时间。因此，磁化后，铁保留了非常弱的磁性。当铁板从磁铁的磁极上移开时，并不是所有的木屑都从它的末端掉落——一小部分仍然被铁板吸引，这一事实证实了这一点。
钢具有长期保持磁化的特性，解释为钢的分子磁体在磁化过程中几乎不向所希望的方向旋转，但即使移去磁化体后仍能长时间保持其稳定的位置。
磁性体在充磁后表现出磁性的能力称为剩磁。
剩磁现象是由于在磁性体中有一种所谓的阻滞力，使分子磁体在磁化时保持在它们所占据的位置。
在铁中，减速力的作用很弱，所以退磁很快，剩磁很少。
铁的快速磁化和退磁特性在电气工程中应用极为广泛。只要说每个的核心 电磁铁用于电气设备的那些由具有极低剩磁的特殊铁制成。
钢具有强大的保持力，因此磁性得以保留。这就是为什么 永久磁铁 由特殊合金钢制成。
永磁体的特性会受到冲击、撞击和突然的温度波动的不利影响。例如，如果将永磁体加热至红色，然后让其冷却，那么它将完全失去磁性。同样，如果您使永磁体受到冲击，则其吸引力会显着降低。
这是因为在强烈的加热或冲击下，阻碍力的作用被克服，因此分子磁体的有序排列被打乱。因此，必须小心处理永磁体和永磁装置。
磁力线。磁极的相互作用
每个磁铁周围都有一个所谓的 磁场.
磁场被称为磁力作用的空间... 永磁体的磁场是直线磁铁的磁场和该磁铁的磁力作用的空间部分。
磁场的磁力作用在一定的方向上……磁力的作用方向一致被称为磁力线……这个名词在电气工程的研究中被广泛使用，但是一定要记住磁力线不是物质的：这是一个常规术语，只是为了便于理解磁场特性而引入。
磁场的形状，即磁力线在空间中的位置，取决于磁铁本身的形状。
磁力线有很多特性：它们总是闭合的，从不交叉，倾向于走最短的路径，如果它们指向同一方向则相互排斥。人们普遍认为磁力线从北极引出磁铁并进入其南极；在磁铁内部，它们的方向是从南极到北。
同性磁极相斥，异性磁极相吸。
在实践中很容易让自己相信这两个结论的正确性。拿一个指南针，将直线磁铁的一个极点放在它的上面，例如北极。您会看到箭头会立即将其南端转向磁铁的北极。如果你快速转动磁铁180°，那么磁针会立即转动180°，即它的北端将对着磁铁的南极。
磁感应。磁通量
永磁体对磁体的作用力（吸引力）随着磁极与磁体之间距离的增加而减小。磁铁直接在其两极表现出最大的吸引力，也就是说，正是磁力线最密集的地方。远离磁极，磁力线的密度降低，磁力线出现的次数越来越少，随之而来的是磁铁的吸引力也随之减弱。
因此，磁铁在磁场不同点处的吸引力是不一样的，其特征在于磁力线的密度。为了表征各个点的磁场，引入了一个称为磁场感应的量。
磁场的磁感应强度在数值上等于穿过 1 cm2 区域的力线数，垂直于它们的方向。
这意味着场中给定点的磁力线密度越大，该点的磁感应强度就越大。
通过任何区域的磁力线的总数称为磁通量。
磁通量用字母 F 表示，并通过以下关系与磁感应强度相关：
Ф = BS,
其中 F 是磁通量，V 是磁场的磁感应强度； S 是给定磁通量穿透的面积。
仅当面积 S 垂直于磁通方向时，此公式才有效。否则，磁通量的大小也将取决于区域S所在的角度，然后公式将呈现更复杂的形式。
永磁体的磁通量由通过磁体横截面的磁力线总数决定。永磁体的磁通量越大，磁铁的吸引力就越大。
永磁体的磁通量取决于制造磁体的钢材质量、磁体本身的尺寸及其磁化程度。
磁导率
物体允许磁通量通过自身的特性称为磁导率……磁通量通过空气比通过非磁性物体更容易。
能够根据不同的物质进行比较 磁导率, 通常认为空气的磁导率等于 1。
它们被称为磁导率小于单位反磁性的物质......它们包括铜，铅，银等。
铝、铂、锡等它们的导磁率略大于单位，被称为顺磁性物质。
导磁率远大于 1（以千为单位）的物质称为铁磁性物质。这些包括镍、钴、钢、铁等。所有类型的磁性和电磁设备以及各种电机的零件都是由这些物质及其合金制成的。
对通信技术具有实际意义的是称为 permaloid 的特殊铁镍合金。