载流导体周围的磁场


磁极受力作用的空间或场称为磁场。磁场可以通过移动电荷或某些磁性材料产生。19世纪初,一位名叫H. C. 奥斯特的科学家发现,当电流流过导体时,会在其周围产生磁场。

载流导体周围的磁场

电流定义为电荷流动的速率。根据电磁场理论,运动电荷产生与电流成正比的磁场,因此载流导体在其周围产生磁场。磁场既有大小又有方向,因此它是一个矢量,用B表示。载流导体产生的磁场强度取决于导体中的电流大小和点到导体的距离。

当电流流过导体时,会在导体的整个长度上建立磁场。导体周围的磁力线呈同心圆状。磁力线的方向取决于电流的方向。

载流导体周围磁场的方向可以用以下方法确定:

  • 右手定则

  • 螺旋钻定则

右手定则

这条规则指出,用右手握住导体,拇指指向电流方向。然后,卷曲的指尖将指向导体周围磁场的方向(如图所示)。

螺旋钻定则

根据这条规则,用右手握住螺旋钻,并使其沿电流方向旋转。然后,手旋转的方向将是导体周围磁力线的方向。

载流导体产生的磁场强度

磁场强度由下式给出:

$$H=\frac{NI}{l}\:AT/m$$

其中,𝑁 = 匝数 = 1,

𝑙 = 点到导体的距离,以及

磁通密度,$$B=\mu_{0}H$$

载流导体产生的磁场的特性

  • 磁场强度与电流大小成正比。

  • 任何一点的磁场强度与该点到导体的距离成反比。

  • 磁场包围导体。

  • 磁场位于垂直于导体的平面上。

  • 通过反转导体中的电流方向可以反转磁场。

更新于:2021年5月29日

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