磁场与电磁感应：洛伦兹力包含电场力和运动电荷的磁力

洛伦兹力包含电场力和运动电荷的磁力。磁力方向垂直于电荷速度和磁场方向。纯磁场对点电荷不直接改变其动能。带电粒子可在均匀磁场中形成圆周运动。速度存在平行磁场分量时轨迹可能为螺旋线。质谱仪可利用带电粒子运动分析质荷比。霍尔效应表现为导体横向出现电势差。霍尔测量能够提供材料载流子类型的信息。

磁场对运动电荷和磁性物质产生作用。磁感线的方向可由小磁针北极指向表示。磁感线构成闭合结构而不止于普通磁极。单独磁极尚未获得公认的实验观测确认。直导线通电后会在周围产生环绕磁场。右手定则用于判断电流与磁场的方向关系。线圈的磁场由各段电流的贡献叠加形成。螺线管内部在适当条件下接近均匀磁场。

铁磁性与物质内部磁矩的集体排列有关。磁畴是铁磁材料中磁化方向相近的区域。外磁场可以改变磁畴分布并使材料磁化。磁滞表示磁化状态依赖此前经历的磁场历史。剩磁是外磁场撤去后材料保留的磁化。矫顽力反映消除剩余磁化所需的反向磁场。软磁材料通常较易磁化也较易退磁。硬磁材料适合用于保持较稳定的永久磁性。