Siločáry

Čára magnetického pole nebo čára magnetického toku ukazuje směr síly magnetu a jeho sílu.

Myšlenku siločar vymyslel Michael Faraday. Podle jeho teorie je celá realita tvořena samotnou silou. Jeho teorie předpovídá, že elektřina, světlo a gravitace mají konečné zpoždění šíření. Einsteinova teorie s tím souhlasí.

Linie magnetického pole lze zobrazit, jako by šlo o fyzikální jevy. Například železné piliny umístěné v magnetickém poli se seřadí a vytvoří čáry, které odpovídají "siločarám".

Pokud magnetem prochází mnoho čar a není mezi nimi velký prostor, je magnet silný. Pokud jsou čáry mezi magnetem daleko od sebe a není jich mnoho, je magnet slabý. Způsob, jak určit sílu magnetu, je provést pokus se železnými pilinami. Železné piliny se přitahují k magnetu a pohybují se do tvaru čar toku. Pak se podíváte na tvar železných pilin a zjistíte mezeru mezi čarami toku. Tím získáte představu o síle magnetu.

Použití železných pilin k zobrazení pole mění magnetické pole tak, že je mnohem větší podél "čar" železa. To je způsobeno velkou permeabilitou železa ve srovnání se vzduchem. "Čáry" magnetického pole se vizuálně zobrazují také v polárních zářích, kdy částice způsobují viditelné světelné pruhy, které se vyrovnávají s místním směrem magnetického pole Země.

Čáry magnetického pole jsou jako obrysové čáry (konstantní nadmořská výška) na topografické mapě, protože představují něco spojitého a v jiném měřítku mapování by bylo zobrazeno více nebo méně čar. Použití čar magnetického pole jako zobrazení má jednu výhodu. Mnoho zákonů magnetismu (a elektromagnetismu) lze úplně a stručně vyjádřit pomocí jednoduchých pojmů, jako je "počet" siločar procházejících povrchem. Tyto pojmy lze rychle "převést" do matematické podoby.

Samotné magnetické pole v sobě nemá "čáry"; "čáry" jsou pouze polarizované železné piliny, které reagují na sebe navzájem a na pole, a řadí se tak v poli k sobě navzájem na N a S. Kdybyste mohli vidět skutečné silové pole, bylo by stínované a gradientní, s těžším, silnějším odstínem v blízkosti silnější části magnetu, který by slábl tím více, čím více byste se vzdalovali od zdroje. A to ve všech třech rozměrech, což demonstrace železných pilníků nedokáže reprodukovat. Železné kapaliny budou reagovat ve všech 3 rozměrech a mohou přesněji reprodukovat pole, s výjimkou gravitace vytvářející omezení hmotnosti. Podržením silného magnetu před monitorem typu CRT s bílou obrazovkou lze také získat reprezentaci polí, aniž by byly vidět "siločáry". Problémem při použití feromagnetických materiálů k zobrazení pole je, že se materiály samy zmagnetizují a změní původní pole tak, aby zahrnovalo jejich vlastní vliv.