자기장이란 무엇인가?
장 (물리학)
자기장은 중력장과 전기장과는 다르게 직접적으로도, 혹은 간접적으로도 형성되는 벡터장이다. 자석의 자하에 의해서 직접적으로 형성되기도 하고, 움직이는 전하(또는 전류)와 시간에 따라 변화하는 전기장에 의해서 간접적으로 유도되어 형성되기도 한다. 보통 자기장의 크기를 두 가지의 척도를 기준으로 판하는데, 하나는 자기장H(자계강도), 또 다른 하나는 자기장B(자속밀도)이다. 자계강도는 자기장이 있는 공간의 자기적 특성을 고려하지 않은 물리량이고, 자기적 특성을 생각한 물리량으로 자기력을 직접 계산할 수 있다. 이 두 물리량은
의 관계에 따라서 상호 변환이 되는 물리량이라는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해서, 자기장을 나타낼 수 있는 두 척도 B와 H는 근본적으로 같은 의미를 지닌다. 위의 수식에서 formula_13는 자기장이 생긴 공간의 자기적 특성인 자기투자율이다.
자기장
"자기장"이라고 불리는 장은 formula_1와 formula_2 두 개가 있다. 이 중 formula_3는 자속 밀도(자기장)(磁氣線束密度, )이라 불리고, formula_2는 자계 강도()라고 부른다. 두 장은 진공에서는 서로 formula_5로 서로 비례하지만, 매질 안에서는 일반적으로 서로 다르다. 자속 밀도와 자계 강도가 서로 비례하는 매질을 선형 매질이라고 하는데, 이 때 비례 상수를 매질의 투자율 formula_6이라고 한다.