Champ magnétique, champ vectoriel au voisinage d'un aimant, courant électrique ou champ électrique changeant, dans lequel des forces magnétiques sont observables. Les champs magnétiques tels que celui de la Terre provoquent l'alignement des aiguilles de la boussole magnétique et d'autres aimants permanents dans la direction du champ. Les champs magnétiques forcent le déplacement des particules chargées électriquement sur une trajectoire circulaire ou hélicoïdale. Cette force - exercée sur les courants électriques dans les fils dans un champ magnétique - sous-tend le fonctionnement des moteurs électriques. (Pour plus d'informations sur les champs magnétiques, voir Magnétisme.
magnétisme: principes fondamentaux
Les champs magnétiques et leurs effets sur la matière, comme par exemple la déviation des charges en mouvement et des couples sur d'autres
Autour d'un aimant permanent ou d'un fil transportant un courant électrique constant dans une direction, le champ magnétique est stationnaire et appelé champ magnétostatique. À tout moment, sa magnitude et sa direction restent les mêmes. Autour d'un courant alternatif ou d'un courant continu fluctuant, le champ magnétique change continuellement d'amplitude et de direction.
Les champs magnétiques peuvent être représentés par des lignes de force ou un flux magnétique continus qui émergent des pôles magnétiques en direction nord et pénètrent dans les pôles magnétiques en recherche sud. La densité des lignes indique l'ampleur du champ magnétique. Aux pôles d'un aimant, par exemple, où le champ magnétique est fort, les lignes de champ sont regroupées ou plus denses. Plus loin, là où le champ magnétique est faible, ils se déploient et deviennent moins denses. Un champ magnétique uniforme est représenté par des lignes droites parallèles également espacées. La direction du flux est la direction dans laquelle pointe le pôle nord d'un petit aimant. Les lignes de flux sont continues, formant des boucles fermées. Pour un aimant en barre, ils émergent du pôle nord, se déploient en éventail et autour, entrent dans l'aimant au pôle sud et continuent à travers l'aimant jusqu'au pôle nord, où ils émergent à nouveau. L'unité SI pour le flux magnétique est le weber. Le nombre de webers est une mesure du nombre total de lignes de champ qui traversent une zone donnée.
Les champs magnétiques peuvent être représentés mathématiquement par des quantités appelées vecteurs qui ont une direction aussi bien qu'une amplitude. Deux vecteurs différents sont utilisés pour représenter un champ magnétique: l'un appelé densité de flux magnétique, ou induction magnétique, est symbolisé par B; l'autre, appelé intensité du champ magnétique, ou intensité du champ magnétique, est symbolisé par H. Le champ magnétique H pourrait être considéré comme le champ magnétique produit par le flux de courant dans les fils et le champ magnétique B comme le champ magnétique total, y compris également la contribution des propriétés magnétiques des matériaux dans le champ. Lorsqu'un courant circule dans un fil enroulé sur un cylindre en fer doux, le champ magnétisant H est assez faible, mais le champ magnétique moyen réel (B) dans le fer peut être des milliers de fois plus fort parce que B est considérablement amélioré par l'alignement de la myriade de minuscules aimants atomiques naturels du fer dans la direction du champ. Voir aussi perméabilité magnétique.
