Ми не можемо побачити магнітне поле, проте для кращого розуміння магнітних явищ важливо навчитися наочно його зображувати. У цьому нам допоможуть магнітні стрілки. Кожна така стрілка — це маленький постійний магніт, який легко повертається в горизонтальній площині. Про те, як графічно зображують магнітне поле та яка фізична величина його характеризує, ви дізнаєтесь із цього параграфа.
Силовою характеристикою магнітного поля є магнітна індукція.
Магнітна індукція (індукція магнітного поля) — це векторна фізична величина, яка характеризує силову дію магнітного поля.
Магнітну індукцію позначають символом B
Одиниця магнітної індукції в СІ — тесла; названа на честь сербського фізика Ніколи Тесли (1856-1943):
За напрямок вектора магнітної індукції в даній точці магнітного поля обрано напрямок, у якому вказує північний полюс магнітної стрілки, встановленої в даній точці.
На рисунку бачимо, що магнітні стрілки орієнтуються в магнітному полі не безладно: їхні осі ніби утворюють лінії, а вектор магнітної індукції в кожній точці напрямлений уздовж дотичної до лінії, яка проходить через цю точку.
Умовні напрямлені лінії, дотичні до яких у кожній точці збігаються з лінією, уздовж якої напрямлений вектор магнітної індукції, називають лініями магнітної індукції або магнітними лініями.
Картину магнітних ліній можна відтворити, скориставшись залізними ошурками. У магнітному полі кожний шматочок заліза намагнітиться й перетвориться на маленьку «магнітну стрілку». Імпровізовані «стрілки» зорієнтуються вздовж магнітних ліній магнітного поля магніту.
Магнітне поле в певній частині простору називають однорідним, якщо в кожній його точці вектори магнітної індукції однакові як за модулем, так і за напрямком.
На ділянках, де магнітне поле є однорідним, лінії магнітної індукції паралельні та розташовані на однаковій відстані одна від одної.
У фізиці прийнято магнітні лінії однорідного магнітного поля, які напрямлені до нас, зображати точками — ми ніби бачимо «вістря стріл», що летять до нас. Якщо магнітні лінії напрямлені від нас, то їх зображають хрестиками — ми ніби бачимо «пір’я стріл», що летять від нас.
Із метою вивчення земного магнетизму Вільям Гільберт виготовив постійний магніт у вигляді кулі (модель Землі). Розташувавши на кулі компас, він помітив, що стрілка компаса поводиться так само, як на поверхні Землі.
Експерименти дозволили вченому припустити, що Земля — це величезний магніт, а на півночі нашої планети розташований її південний магнітний полюс. Подальші дослідження підтвердили гіпотезу В. Ґільберта.
Магнітне поле Землі здавна допомагало орієнтуватися мандрівникам, морякам, військовим і не лише їм. Доведено, що риби, морські ссавці й птахи під час своїх міграцій орієнтуються за магнітним полем Землі. Так само орієнтуються, шукаючи шлях додому, і деякі тварини, наприклад коти.