עוצמת שדה מגנטי H
עוצמת השדה המגנטי H היא למעשה גודל פיזיקלי ללא משמעות מעשית. כשאנשים הגדירו את זה קודם, הם הניחו שיש דבר כזה כמו מטען מגנטי, אבל מאוחר יותר הם גילו שהדבר הזה לא קיים. זה היה רק הצד השני של הזרם החשמלי. בשנות ה-20 הרחוקות, מדענים גילו סדרה של תגליות מהפכניות, שפתחו את התיאוריה המודרנית של מגנטיות. ביולי 1820 גילה הפיזיקאי הדני הנס אורסטד שהזרם בחוט נושא הזרם יפעיל כוח על המחט המגנטית, ויגרום למחט המגנטית להסטות לכיוון. (ניסוי אורסטד-השפעה מגנטית של זרם חשמלי) בספטמבר, שבוע אחד בלבד לאחר שהגיעו החדשות לאקדמיה הצרפתית למדעים, אמפר ערך בהצלחה ניסוי כדי להראות שאם הזרמים נושאים זורמים באותו כיוון, שניים נושאי זרם מקבילים חוטים ימשכו זה את זה; אחרת, אם כיווני הזרימה מנוגדים, הם ידחו זה את זה. בשנת 1825 פרסם אמפר את חוק אמפר, שהוא כלל על הקשר בין כיוון הזרם לקווי השטף המגנטי של השדה המגנטי הנרגש מהזרם.
באמצעות מדידות מכניות, ניתן להסיק שעוצמת ה"שדה המגנטי" המורגשת על ידי המחט המגנטית זהה לנקודות בעלות מרחק שווה מהחוט הישר הארוך, ועוצמת ה"שדה המגנטי" של נקודות בעלות מרחקים שונים עומדת ביחס הפוך ל המרחק. בדרך זו, אנו מגדירים את הכמות הפיזית של עוצמת השדה המגנטי H באמצעות מדידות מכניות ועוצמת הזרם. היחידה שלו היא אמפר/מטר A/m. במערכת יחידות גאוס, היחידה של H היא Oe Oersted, 1A/m=4π×10-3Oe. ישנם הסברים רבים לעוצמת השדה המגנטי H. אנו יכולים להבין את H כשדה מגנטי חיצוני (בדומה לעוצמת השדה החשמלי, למשל, שימוש בזרם I כדי להפעיל שדה מגנטי H על עצם). עוצמת אינדוקציה מגנטית B חוזק שדה מגנטי הוא רק שדה מגנטי שניתן על ידי זרם חיצוני. עבור חומרים פרומגנטיים בשדה המגנטי, בנוסף להיותם מושפעים מהשדה המגנטי החיצוני H, החלקיקים בתוך החומר יפיקו גם שדה מגנטי מושרה בפעולת השדה המגנטי החיצוני.
עוצמת אינדוקציה מגנטית ב
עוצמת אינדוקציה מגנטית B מצביעה על כך שחלקיק "מרגיש" את השדה המגנטי הכולל, שהוא סכום השדה המגנטי החיצוני H והשדה המגנטי המושרה M בזמן זה. בוואקום, עוצמת האינדוקציה המגנטית פרופורציונלית לשדה המגנטי החיצוני, כלומר B{{0}}μ0H, כאשר μ0 היא החדירות המגנטית של לִשְׁאוֹב. עוצמת האינדוקציה המגנטית בתוך החומר הפרומגנטי היא B=μ0(H+M), כלומר השדה המגנטי הכולל שווה ל-μ0 כפול הסכום של "השדה המגנטי H שנוצר על ידי הזרם" בתוספת "השדה המגנטי M שנוצר על ידי המדיום הממוגנט על ידי H". היחידה של B היא Tesla T, והיחידה במערכת היחידה גאוסית היא Gauss Gs, 1T=10KGs. עוצמת האינדוקציה המגנטית היא "עוצמת השדה המגנטי" האמיתית של המגנט. ובכל זאת, מכיוון ש-H נקראה בהיסטוריה עוצמת שדה מגנטי, ניתן לתת ל-B רק שם אחר שנקרא עוצמת אינדוקציה מגנטית. B ו-H מתייחסים שניהם ל"עוצמת השדה המגנטי", אך בשל הגדרות ושיטות גזירה שונות, היחידות שלהם שונות (במערכת הגאוסית, היחידה של B היא גאוס Gs, והיחידה של H היא Oersted Oe, 1Oe＝ 1×10-4Wb·m-2＝1×10-4T＝1Gs). עוצמת השדה המגנטי H היא השדה המגנטי של המרחב הווירטואלי. זה לא לוקח בחשבון את העניין בחלל. הוא מתמקד ביחסים בין השדה המגנטי לזרם שיוצר את השדה המגנטי. עוצמת האינדוקציה המגנטית B מחשיבה את עוצמת השדה המגנטי הסופי לאחר הוספת חומר ממשי לשדה המגנטי H של המרחב הווירטואלי. היא מתמקדת בעוצמת השדה המגנטי האמיתי של החומר.
עוצמה מגנטית M
זה עתה הזכרנו את העוצמה המגנטית M, שהיא שדה מגנטי מושרה שנוצר על ידי החלקיקים בתוך החומר תחת פעולת השדה המגנטי החיצוני. הפיזיקה המודרנית הוכיחה שכל אלקטרון באטום סובב ומסתובב סביב הגרעין, ושתי התנועות הללו מייצרות השפעות מגנטיות. אם מתייחסים למולקולה כמכלול, ניתן לבטא את סכום ההשפעות המגנטיות שנוצרות על ידי כל אלקטרון במולקולה באמצעות זרם מעגלי שווה ערך. זרם מעגלי שווה ערך זה נקרא הזרם המולקולרי.
