磁気回路
これはガウスの法則に基づいており、電気回路を解析するために使われるキルヒホッフの電流法則に似ている。
上記3つの法則は電気回路と同様の手法で磁気回路を解析するための完全なシステムを形成する。2種類の回路を比較すると次のことが分かる。
抵抗 R に相当するのはリラクタンス R m {\displaystyle \scriptstyle {\mathcal {R}}_{m}} である。
電流 I に相当するのは磁束 Φ である。
電圧 V に相当するのは起磁力 F である。
純粋なソース/抵抗回路にキルヒホッフの電圧法則 (KVL)と磁気的に等価なものを適用することにより、各分岐の磁束について磁気回路を解くことができる。具体的にはKVLはループに印加される電圧励起がループ周囲の電圧降下(抵抗と電流の積)の合計に等しいと述べているのに対し、磁気的な類似は起磁力(アンペア回数励起から得られる)がループの残りの部分における起磁力降下(磁束とリラクタンスの積)の合計に等しいと述べている(複数のループがある場合、ループ解析でメッシュ回路の分岐電流の行列解が得られるのと同様に各分岐の電流が行列方程式により解くことができる。
電子回路において、オームの法則は要素に印加される起電力 E {\displaystyle \scriptstyle {\mathcal {E}}} と要素を通して発生する電流 I の間の経験的関係である。次のように書かれる。
E = I R {\displaystyle {\mathcal {E}}=IR}
R はこの物質の電気抵抗である。磁気回路でもオームの法則に対応するものがある。この法則はジョン・ホプキンソンにちなみホプキンソンの法則といわれるが、実際にはそれより前の1873年にヘンリー・ローランドにより定式化された。これは以下のように書かれる。
F = Φ R {\displaystyle {\mathcal {F}}=\Phi {\mathcal {R}}}
F {\displaystyle \scriptstyle {\mathcal {F}}} は磁気要素を横切る起磁力、 Φ {\displaystyle \scriptstyle \Phi } は磁気要素を通る磁束、 R {\displaystyle \scriptstyle {\mathcal {R}}} はこの要素の磁気抵抗である(この関係はH場と磁場 Bの間の経験的関係 B=μHによるものであることが後に示されるであろう。
磁気回路()は、磁束を含む1つ以上の閉回路で構成される。磁束は普通、永久磁石もしくは電磁石により生成され、鉄といった強磁性材料からなる磁心により経路に閉じ込められるが、その経路には空隙もしくは他の材料があるときがある。磁気回路は電動機、発電機、変圧器、継電器、リフティング電磁石、SQUIDs、検流計、磁気記録ヘッドなど多くの装置で磁場を効率良く通すために使われている。
「磁気回路」の概念は不飽和強磁性材料における磁場の方程式と電気回路の方程式の間の1対1の対応関係を利用している。この概念を使用して変圧器のような複雑な装置の磁場を電気回路のために発展した方法と技術を利用して素早く解決することができる。
磁気回路のいくつかの例は以下の通り。
鉄の保磁子付きの蹄鉄磁石(磁気抵抗の低い回路)
保磁子なしの蹄鉄磁石(磁気抵抗の高い回路)
電動機(可変抵抗の回路)
ピックアップカートリッジのいくつか(可変抵抗の回路)