Pole magnetyczne zdefiniowane jest jako właściwość przestrzeni polegającą na tym, że na umieszczone w niej magnesy (tj. ciała posiadające niezerowy moment magnetyczny) oraz poruszające się ładunki elektryczne działa siła, zwana siłą magnetyczną.
Źródłami pola magnetycznego są przewodniki, w których płynie prąd elektryczny oraz tzw. magnesy trwałe, w których powstawanie pola magnetycznego jest wynikiem sumowania pól pochodzących od poszczególnych cząstek elementarnych (np. elektronów) magnesu. Pojawienie się pola magnetycznego może być również wynikiem zmian pola elektrycznego.
Rys. Monika Pilch
Na rysunku przedstawiono pole magnetyczne wytworzone przez magnes trwały, który składa się z dwóch biegunów: północnego – N oraz południowego – S. Widać, że linie pola magnetycznego wychodzą z bieguna N i wchodzą do bieguna S, więc są one zawsze krzywymi zamkniętymi. Dzielenie magnesu trwałego na części powoduje pojawienie się mniejszych magnesów, które także mają dwa bieguny. Oznacza to, że nie może istnieć tzw. monopol magnetyczny, czyli bieguny magnetyczne zawsze muszą występować parami.
Wielkościami fizycznymi charakteryzującymi pole magnetyczne są: wektor indukcji elektromagnetycznej ( ) oraz natężenie pola magnetycznego (
).
Wartość wektora definiuje się jako stosunek siły magnetycznej (F) działającej na ładunek elektryczny poruszający się w polu magnetycznym do iloczynu wartości tego ładunku (q) i jego prędkości (v):
Jednostką indukcji magnetycznej jest tesla, która jest równa:
gdzie: T – tesla, N – niuton, C – kulomb, m – metr, s – sekunda.
Pomiędzy wektorami indukcji i natężenia pola magnetycznego istnieje następująca zależność:
gdzie: μ0 – przenikalność magnetyczna próżni (wielkość tablicowa), μ – przenikalność magnetyczna danej substancji.
Wartość natężenia pola magnetycznego nie zależy od przenikalności magnetycznej danego ośrodka. Jego jednostką jest amper na metr - .