我们先介绍第一部分的内容是磁的基础理论和磁原件，第一小节，磁场的发现和产生。
通过学习我们要弄清下面4个问题
第一个问题：有哪些磁的基本理论？
第二个问题：有哪些磁方面研究的科学家？
第三个问题：磁元件生产的复杂性原因是什么？
第四个问题：磁材料的参数有哪些？受哪些因素的影响？
今天我们介绍磁场的发现和产生，在自然界总存在一些物质，像铁、镍、钴和钼，那么通过一些处理以后都会使它具有磁性。我们把使自然界的一些物质具有磁性的过程称为磁化。图示是铁矿石。
这几张图片是自然界存在的镍矿石、钴矿石和钼矿石，他们都是稀有金属，特别像镍矿石，在航空航天军事领域应用十分广泛，比如它可以用来制造发电机、电动机，也可以用来做蓄电池，也是开关电源磁性元件当中不可或缺的材料。
大家都熟悉永久磁体，他有两个级，一个称为n级或者叫北极，一个称为s级或者叫南极。它的名称的来源是来源于地球磁场，地球磁场有北磁极和南磁极。那么什么是磁极呢？是磁体中受引力或排斥力最大的区域，称为磁体的极简称磁极。所以磁性的直观表现为磁体间的吸引和排斥。
前面我们介绍了磁性的直观表现为磁体间的吸引和排斥，那么它具有力的特征，磁场具有的本性是什么呢？磁场具有的本性是磁场对载流导体或运动电荷表现作用力。例如载流导体在磁场中运动需要有作用力，要做功。
我们知道磁场对载流导体或运动电荷表现出作用力，那么最初是怎样发现的呢？我们把小磁针放在永久磁铁附近，在磁力的作用下会有所表现。我们发现小磁针按照一定的规律，在永久磁帖周围分布如下图所示。
为了描述这样的永久磁铁周围的磁场，我们用磁力线、磁感应线或磁通线来表示磁场。但是需要注意的是并不真正存在这些线条，也没有物理量在这些线条上流动，这是为了表达而已。它不像电路中的地流、电荷确实存在的。
我们知道磁场对运动电荷表现出作用力，因此需要弄清楚几个微观的概念。
第一个，分子电流：电子绕原子核旋转所形成的电流称为分子电流。
第二个，磁畴、磁偶极子：电子运动形成一个个小的磁体，这些小磁体在晶格中排列在一个方向，形成一个个微小的磁区域，我们把这个磁区域称为磁畴或磁偶极子。
有了磁畴、磁偶极子的概念，我们知道磁畴和磁偶极子是一个个微小的磁区域。下面我们来介绍磁畴分子磁化的过程。在没有外磁场的作用下，每个磁畴分子虽然具有磁性，但是由于各项异性杂乱无章，对外表现不出磁性了。如果这时加了外磁场，在外磁场的作用下，各个磁畴分子会顺着外磁场方向排列，整齐的排列，对外显示出磁性了。那么下面两个图是他们的对比。
前面我们介绍了磁畴分子的磁化，我们磁场是从哪里来的呢？下面我们来介绍电流与磁场的关系。
如果将载流导体或运动电荷搬到磁场中，导体将受到作用力，克服作用力移动就需要做功，而做功需要能量，能量变化需要场地和时间。所以在理解磁现象的时候，千万别忘记这三个要素，以及能量、时间和场地，载流导体周围有磁场，说明下列问题，电流产生磁场和电流被磁场包围。
载流导体周围有磁场，那么如何来判断电流和磁场的关系呢？可以用安培定则和右手定则来判断电流和磁场的方向。如图是单根载流导体产生的磁场，伸出你的右手，大拇指是导线中电流的方向，四指握紧导线，那四指的循行方向就是磁场的方向。如果把多则导线绕在一起，形成螺旋管，那么也是用右手定则来判断，其中四指方向是电流的形方向，大拇指方向是磁场的方向，所以螺线管的话磁场磁力线总是从n极出发，封闭的s就截止。所以我们可以看出来电流是产生磁场，而电流总是被磁场包围。
我们知道电流会产生磁场，那么在开关电源中才有两根传输电能的导线，如下图所示，其中一根是正线，假设电流是流出纸面，另一个是负线，电流是流入纸面。那么在每根导线的周围，都有他自己的磁场包围着，导线的中间磁场是最强，导线的外侧磁场是最弱，图中的虚线是等磁位线。
前面我们介绍了两根导线同一相反方向电流产生的磁场。下面我们来介绍空心线圈产生的磁场，什么是空心线圈？也就是说线圈没有加上铁芯的线圈，如下图所示。那么单个线圈导线的磁场在线圈内叠，加产生了高度集中和磁力线流畅的磁场。那么也就是说从磁场的分布来讲，在线圈的内部磁场的分布密，外部磁场的分布要稀疏，而从能量的角度来讲，在线圈的内部能量密度大，而线圈的外部能量密度小，但是从能量储存的量来讲，外部储存的能量更大，因为在外部有更大的空间。
前面我们介绍了统一向反方向电流导线的磁场，后面又介绍了螺旋管管内和管外面的磁场分布情况。下面我们看一下两根导线如果相同方向的电流，如果相隔比较远的话，那么他们的磁场各自围着自己的导线中的电流包围着，当两个导线靠得很近，搁挨在一起的时候，那么他们围绕着这两根导线包围着。
那当线圈中通入直流和交流的时候，那么它的磁场又有什么变化呢？下面以空心螺旋管为例说明，如图所示，是直流励磁的空心线圈，那么可以用右手定则可以判断一下它的n极和s极。那么从磁化特性曲线可以看到，她工作在第一象限是对空气的磁化是不会饱和的。如果同一交流电，那么他的磁极在不停的变化当中，他随着交流电的改变，他在改变，那么他在磁化特性曲线上工作在一三象限。
下面我们来介绍空心线圈和带有磁性线圈的比较。我们先看左边这张图，是一个空心的螺线管不带有磁芯，绕了n条线圈，那么通过交流电流以后，我们可以看到的磁通，它的磁力线分布是按镜像向外，按圆心均匀分布的。实际上这个空心线圈磁化的是空气，那么它的bh曲线是以空气磁导力为斜率的直线，有关bh曲线我们后面再介绍。
那么我们再看右边的这张图，是一个磁芯上面绕了n条线圈，同一电流I，在这样的情况下，他们的磁化过程发生了根本性的改变，他以μ值为斜率的磁导率增长的一根直线。那么和空气比的话，他的磁导率要远远大于空气的磁导率，也就是这两根直线，一根非常陡，斜率非常大，另一个很平坦，斜率非常小。所以带了磁芯以后，实际上磁化的过程从x轴也就是横轴来看的话，它的h小多了，同样带着磁性h小不带磁性的h大。