ชาวกรีกโบราณรู้จักแม่เหล็ก และสมบัติของแม่เหล็กมาเป็นเวลานาน นอกจากแม่เหล็กจะดึงดูดวัสดุที่มีเหล็กเป็นส่วนประกอบแล้ว ยังดึงดูดนิกเกิลและโคบอลต์ได้ด้วย สารที่แม่เหล็กดึงดูดได้ เรียกว่า สารแม่เหล็ก

บริเวณใดที่มีแรงแม่เหล็กกระทำต่อสารแม่เหล็ก แสดงว่าบริเวณนั้นมีสนามแม่เหล็ก ซึ่งแม้จะมองด้วยตาไม่เห็น แต่สามารถศึกษาได้จากการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแม่เหล็ก ที่ปรากฏว่า บริเวณที่มีเส้นสนามแม่เหล็กหนาแน่นน้อย บริเวณนั้นสนามแม่เหล็กมีความเข้มน้อย ส่วนบริเวณที่มีเส้นสนามแม่เหล็กหนาแน่นมาก บริเวณนั้นสนามแม่เหล็กมีความเข้มสูง ได้แก่ บริเวณขั้วทั้งสองของแม่เหล็ก

เมื่อวางเข็มทิศที่ตำแหน่งต่างๆ รอบๆ แท่งแม่เหล็ก จะได้แนวการวางตัวของเข็มทิศอยู่ในแนวของเส้นสนามแม่เหล็กเช่นกัน

สนามแม่เหล็กที่มีเส้นสนามแม่เหล็กเป็นเส้นตรงขนานกัน ถือว่าเป็นสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ กล่าวคือ มีทิศทางเดียวกัน และมีค่าเท่ากันทุกตำแหน่ง สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง เช่น การสร้างมอเตอร์ไฟฟ้า และเครื่องวัดทางไฟฟ้าต่างๆ เป็นต้น

ผลของสนามแม่เหล็ก

1. ผลของสนามแม่เหล็กต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า สนามแม่เหล็กสามารถดึงดูด และผลักวัสดุที่มีส่วนประกอบเป็นสารแม่เหล็กได้ แม้กระทั่งอนุภาคขนาดเล็กที่เป็นองค์ประกอบของอะตอม เช่น อิเล็กตรอน สนามแม่เหล็กจะทำให้เกิดแรงกระทำต่ออนุภาคนั้นได้ โดยเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กจะถูกแรงสนามแม่เหล็ก หรือแรงแม่เหล็กกระทำ ทำให้แนวการเคลื่อนที่เปลี่ยนไป

2. ผลของสนามแม่เหล็กต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำซึ่งวางตั้งฉากตัดกับสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กจะทำให้เกิดแรงแม่เหล็กกระทำต่อตัวนำ มีผลให้ตัวนำเคลื่อนที่ โดยทิศทางของแรงแม่เหล็กขึ้นอยู่กับทิศทางของสนามแม่เหล็ก และกระแสไฟฟ้า เมื่อนำลวดตัวนำมาขดเป็นวง แล้วต่อกับแบตเตอรี่ให้กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด จะเกิดแรงกระทำต่อขดลวด ทำให้ขดลวดหมุนได้ หลักการนี้นำไปใช้ประโยชน์ในการสร้างเครื่องวัดไฟฟ้าต่างๆ และมอเตอร์ไฟฟ้า 

เส้นแรงแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กโลก มีทิศพุ่งออกจากขั้วเหนือแม่เหล็กโลก ซึ่งอยู่บริเวณขั้วโลกใต้ ไปยังขั้วใต้แม่เหล็กโลกซึ่งอยู่ทางขั้วโลกเหนือ สนามแม่เหล็กโลกเกิดจากการไหลวนของเหล็กหลอมเหลวภายในโลก สนามแม่เหล็กโลกสามารถช่วยป้องกันภัยจากลมสุริยะ ที่แผ่มายังโลกได้

เรียบเรียงโดย : ปิตุพร พิมพาเพชร