Uafhængigt af magnetfeltets retning i figur 9 tiltrækkes en kobberprøve magnetisk mod det lave feltområde til højre i tegningen. Denne adfærd betegnes diamagnetisme. En aluminiumsprøve tiltrækkes derimod mod det høje feltområde i en effekt, der kaldes paramagnetisme. Et magnetisk dipolmoment fremkaldes, når stof udsættes for et ydre felt. For kobber er det inducerede dipolmoment modsat retningen af det ydre felt, mens det for aluminium er på linje med dette felt. Magnetiseringen M af et lille stofvolumen er summen (en vektorsum) af de magnetiske dipolmomenter i det lille volumen divideret med dette volumen. M måles i enheder af ampere pr. meter. Graden af induceret magnetisering er givet ved materialets magnetiske modtagelighed χm, som almindeligvis er defineret ved ligningen

Feltet H kaldes den magnetiske intensitet og måles ligesom M i enheder af ampere pr. meter. (Det kaldes undertiden også det magnetiske felt, men symbolet H er entydigt). Definitionen af H er

Magnetiseringsvirkninger i materie behandles nærmere nedenfor. Permeabiliteten μ anvendes ofte for ferromagnetiske materialer som jern, der har en stor magnetisk modtagelighed, som afhænger af feltet og prøvens tidligere magnetiske tilstand; permeabiliteten er defineret ved ligningen B = μH. Af ligningerne (8) og (9) følger det, at μ = μ0 (1 + χm).

Den virkning, som ferromagnetiske materialer har på forøgelsen af det magnetfelt, der produceres af strømsløjfer, er ret stor. Figur 10 illustrerer en ringformet vikling af ledende tråd omkring en ring af jern, der har et lille mellemrum. Det magnetiske felt inde i en ringformet vikling svarende til den i figur 10, men uden jernringen, er givet ved B = μ0Ni/2πr, hvor r er afstanden fra ringformens akse, N er antallet af vindinger, og i er strømmen i tråden. Værdien af B for r = 0,1 meter, N = 100 og i = 10 ampere er kun 0,002 tesla – ca. 50 gange det magnetiske felt ved jordens overflade. Hvis den samme torus er viklet om en jernring uden mellemrum, er magnetfeltet inde i jernet større med en faktor svarende til μ/μ0, hvor μ er jernets magnetiske permeabilitet. For jern med lavt kulstofindhold under disse forhold er μ = 8.000μ0. Det magnetiske felt i jernet er så 1,6 tesla. I en typisk elektromagnet anvendes jern til at øge feltet i et lille område, som f.eks. det smalle hul i jernringen, der er illustreret i figur 10. Hvis mellemrummet er 1 cm bredt, er feltet i dette mellemrum ca. 0,12 tesla, hvilket er en 60-dobling i forhold til feltet på 0,002 tesla i toroidet, når der ikke anvendes jern. Denne faktor er typisk givet ved forholdet mellem toroidens omkreds og spalten i det ferromagnetiske materiale. Den maksimale værdi af B, når spalten bliver meget lille, er naturligvis de 1,6 tesla, der er opnået ovenfor, når der ikke er nogen spalte.

Energitætheden i et magnetfelt er i fravær af stof givet ved 1/2B2/μ0; den måles i enheder af joule pr. kubikmeter. Den samlede magnetiske energi kan fås ved at integrere energitætheden over hele rummet. Retningen af den magnetiske kraft kan i mange situationer udledes ved at studere fordelingen af de magnetiske feltlinjer; bevægelse er begunstiget i den retning, der har tendens til at mindske det rumvolumen, hvor det magnetiske felt er stærkt. Dette kan forstås, fordi størrelsen af B er kvadreret i energitætheden. Figur 11 viser nogle linjer af B-feltet for to cirkulære strømsløjfer med strømme i modsatte retninger.

Da figur 11 er en todimensionel repræsentation af et tredimensionelt felt, afspejler afstanden mellem linjerne kun kvalitativt feltets styrke. De høje værdier af B mellem de to sløjfer i figuren viser, at der er en stor energitæthed i dette område, og at en adskillelse af sløjferne ville reducere energien. Som diskuteret ovenfor er dette endnu en måde at se på kilden til frastødning mellem disse to sløjfer på. Figur 12 viser B-feltet for to sløjfer med strømme i samme retning. Kraften mellem løkkerne er tiltrækkende, og den afstand, der adskiller dem, er lig med løkkenes radius. Resultatet er, at B-feltet i det centrale område mellem de to sløjfer er homogent i bemærkelsesværdig høj grad. En sådan konfiguration kaldes en Helmholtz-spole. Ved omhyggeligt at orientere og justere strømmen i en stor Helmholtzspole er det ofte muligt at ophæve et eksternt magnetfelt (f.eks. Jordens magnetfelt) i et område af rummet, hvor eksperimenter kræver fravær af alle eksterne magnetfelter.

Frank Neville H. RobinsonEustace E. SucklingEdwin Kashy