Всякое вещество является магнетиком, т.е. способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться). Это приводит к появлению в магнетике добавочного магнитного поля, созданного веществом. Выведем Основное соотношение физики магнетиков.
Собственные магнитные моменты и диамагнитные магнитные моменты создают внутреннее магнитное поле, которое может быть направлено как по направлению магнитного поля, так и против него. Возникновение магнитного момента в объеме вещества называется намагниченностью. Мерой намагниченности является вектор намагниченности 
- магнитный момент единицы объема вещества
Где N – число частиц в объеме; 
- магнитный момент i-той частицы. Получим соотношение между магнитной индукцией 
, напряженностью магнитного поля 
и намагниченностью – основное соотношение физики магнетиков.
Вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля в магнетике равен сумме магнитной индукции внешнего поля 
и магнитной индукции внутреннего поля 
.
,
где 
, 
.
Для расчета внутреннего поля, создаваемого молекулярными микротоками, рассмотрим магнетик в виде кругового цилиндра сечением S и длиной l, внесенного во внешнее однородное магнитное поле с индукцией 
. Во внутренних участках магнетика микротоки соседних атомов направлены навстречу друг другу и взаимно компенсируются. Останутся нескомпенсированными лишь токи, идущие по боковой поверхности цилиндра. Они аналогичны току в соленоиде и создают внутри него поле, магнитная индукция которого для N=1 (соленоид из одного витка):
,
Где 
-сила эквивалентного тока, l - длина рассматриваемого цилиндра.
Выразим 
через вектор намагниченности. Магнитный момент образца
Но по определению 
.
Таким образом, 
.
Это и есть основное соотношение физики магнетиков.
Опыт показывает, что в несильных магнитных полях
,
где 
- безразмерная величина, называемая магнитной восприимчивостью вещества. Таким образом, получаем:
= 
,
где магнитная проницаемость вещества: 
.
зависит от конкретного строения атомов и молекул. Она может быть как положительной, так и отрицательной. Величина определяет принадлежность вещества к одному из классов магнетиков: диамагнетикам, парамагнетикам, ферромагнетикам.
По своему поведению в магнитном поле вещества можно разделить на три класса:
1. Диамагнетики (µ< 1, они выталкиваются из магнитных полей)
2. Парамагнетики (µ<1, они втягиваются в область магнитных полей)
3. Ферромагнетики (µ>>1, они сильно втягиваются в область магнитных полей).
По современным представлениям, магнетизм вещества обусловлен тремя причинами:
1) орбитальным движением электронов вокруг атомных ядер,
2) собственным вращением или спином электронов,
3) собственным вращением или спином атомных ядер.
Это вращение определяет суммарный магнитный момент атома (молекулы).
Молекулы диамагнетика собственного магнитного момента не имеют. Он возникает у них только под действием внешнего магнитного поля и направлен против него. Таким образом, результирующее магнитное поле в диамагнетике меньше, чем внешнее поле, правда, на очень малую величину. Это приводит к тому, что при помещении диамагнетика в неоднородное магнитное поле он стремится сместиться в ту область, где напряжение магнитного поля меньше.
Молекулы (или атомы) парамагнетика имеют собственные магнитные моменты, которые под действием внешних полей ориентируются по полю и тем самым создают результирующее поле, превышающее внешнее. Парамагнетики втягиваются в магнитное поле. Так, например, жидкий кислород - парамагнетик, он притягивается к магниту.
Существует ряд веществ, в которых квантовые эффекты межатомных взаимодействий приводят к появлению специфических магнитных свойств.Наиболее интересное свойство - ферромагнетизм. Оно характерно для группы веществ в твердом кристаллическом состоянии (ферромагнетиков), характеризующихся параллельной ориентацией магнитных моментов атомных носителей магнетизма.
Параллельная ориентация магнитных моментов существует в довольно больших участках вещества - доменах. Суммарные магнитные моменты отдельных доменов имеют очень большую величину, однако сами домены обычно ориентированы в веществе хаотично. При наложении магнитного поля происходит ориентация доменов, что приводит к возникновению суммарного магнитного момента у всего объема ферромагнетика, и, как следствие, к его намагничиванию.
Естественно, что ферромагнетики, как и парамагнетики, перемещаются в ту точку поля, где напряженность максимальная (втягиваются в магнитное поле). Из-за большой величины магнитной проницаемости сила, действующая на них, гораздо больше.
Существование доменов в ферромагнетиках возможны только ниже определенной температуры (точка Кюри). Выше точки Кюри тепловое движение нарушает упорядоченную структуру доменов и ферромагнетик становится обычным парамагнетиком.
Диапазон температур Кюри для ферромагнетиков очень широк: у гадолиния температура Кюри 190 C, для чистого железа - 1043 К. Практически всегда можно подобрать вещество с нужной температурой Кюри.
Контрольные вопросы
1. К чем заключается явление самоиндукции и чему равна ЭДС самоиндукции?
2. Дайте определение понятия «индуктивность».
3. В каких единицах измеряется индуктивность?
4. Чему равна индуктивность соленоида?
5. Чему равно индуктивное сопротивление?
6. Чему равно полное сопротивление цепи, содержащей омическое и индуктивное сопротивление? Сформулируйте закон Ома для участка такой цепи.
7. Почему при измерениях при переменном токе от введения сердечника меняется падение напряжения на соленоиде?
8. Перечислите основные типы веществ по своему поведению в магнитном поле.