第5章

恒定磁場恒定電流產生的磁場叫恒定磁場人們對磁現象的認識已經有了非常悠久的歷史.在我國春秋戰國時期，就已經知道天然磁石之間相互吸引的磁現象，并發明了指南針.到了現代，磁現象更是充滿著每一個角落.物質的磁性與電荷的運動和電流密切相關。教學內容5.1.恒定電流；5.2.磁感應強度、畢奧-沙伐爾定律；5.3.恒定磁場的高斯定理和安培環路定理；5.4.磁場對運動電荷和載流導體的作用；5.5.磁介質。1.導體中形成電流的條件:(1)存在可移動的自由電荷.(2)有維持電荷作定向移動的電勢差.5.1

恒定電流5.1.1.電流電流密度

攜帶電荷并形成電流的帶電粒子,統稱為載流子(carrier).

金屬內的載流子是電子.電解質中的載流子是正、負離子；半導體材料中的載流子是空穴.2.電流的定義

單位時間內通過導體任一截面的電量為電流強度SSI單位:安培(A)規定電流強度為基本量,1s內通過導體任一截面的電荷為1C的電流強度稱為1A。標量（方向：正電荷流動方向）6.1

恒定電流2.電流的定義

單位時間內通過導體任一截面的電量為電流強度SSI單位:安培(A)規定電流強度為基本量,1s內通過導體任一截面的電荷為1C的電流強度稱為1A。標量（方向：正電荷流動方向）電流分布不隨時間變化的電流稱為恒定電流.3.電流密度

電流密度：細致描述導體內各點電流分布的情況.6.1

恒定電流電流分布不隨時間變化的電流稱為恒定電流.3.電流密度

電流密度：細致描述導體內各點電流分布的情況.該點正電荷運動方向方向：大小：單位時間內過該點且垂直于正電荷運動方向的單位面積的電流。電流密度矢量單位：安培每二次方米6.1

恒定電流

通過一個有限截面S

的電流強度為電流密度與電流定向速度的關系通過某一截面的電流強度也就是通過該截面的電流密度的通量.該點正電荷運動方向方向：大小：單位時間內過該點且垂直于正電荷運動方向的單位面積的電流電流密度矢量單位：安培每二次方米符號：6.1

恒定電流例題5-1已知細銅導線的半徑：通過該導線的電流：銅導線中電子的定向遷移速度:遠小于電子熱運動的平均速率幾百米每秒。傳導電子數密度：解：電流密度為常量6.1

恒定電流5.1.2歐姆定律在等溫條件下，通過一段導體的電流

與導體兩端的電壓

成正比，這個結論稱為歐姆定律：R的數值與導體的材料、幾何形狀、大小及溫度有關.導體的電阻

與導體的長度

成正比，與導體的橫截面積

成反比，即ρ與導體性質和溫度有關，稱為材料的電阻率，其單位為歐·米電阻率的倒數稱為電導率電導率的單位為西每米，符號為S/m.6.1

恒定電流將歐姆定律用于大塊導體中的一小段，有歐姆定律的微分形式式中電流密度的大小與電場強度的大小成正比.是麥克斯韋電磁場理論的方程之一上式對非均勻導體、非穩恒電流也成立6.1

恒定電流而5.2.1磁感應強度1.磁場運動電荷運動電荷電流電流磁鐵磁鐵磁場運動電荷、傳導電流、磁鐵在周圍空間激發磁場，磁場再對其它運動電荷、傳導電流、磁鐵施加作用力.恒定電流激發的磁場稱為靜磁場或恒定磁場。5.2

磁感應強度畢奧-薩伐爾定律5.2.1磁感應強度5.2.2畢奧-薩伐爾定律磁場疊加原理6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律相關實驗Ampere平行電流之間的作用兩載流直導線，電流反向時，作用力為斥力；兩載流直導線，電流同向時，作用力為引力；6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律確定載流螺線管極性實驗表明載流螺線管相當于磁棒，螺線管的極性與電流成右手螺旋關系通電導線受馬蹄形磁鐵作用而運動磁場對運動電荷的作用6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律162.磁感強度帶電粒子在磁場中運動所受的力與運動方向有關.2)實驗發現:++1)實驗:

正試驗電荷q0以速率v

在磁場中沿不同方向運動受力情況:

——描述磁場大小和方向的物理量

帶電粒子在磁場中沿某一特定直線方向運動時不受力，此直線方向與電荷無關.5.2磁感應強度

畢奧-薩伐爾定律

帶電粒子在磁場中沿其他方向運動時，

垂直于與特定直線所組成的平面.

當帶電粒子在磁場中垂直于此特定直線運動時受力最大.大小與無關6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律3)磁感強度的定義：當正電荷垂直于特定直線運動時受力，將在磁場中的方向定義為該點的的方向.

磁感強度大小:單位：特斯拉（F=0的方向）6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律運動電荷在磁場中受力方向:右手螺旋法則大小:6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律地球表面磁場在赤道處約為T在兩極處約為T太陽表面的磁場約為T超導磁體激發的磁場可達5～40T而中子星表面的磁場約為T心電激發的磁場約為T

6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律電場與磁場的對比分析：電流元是通電導線上的一段無限小的有向載流導線電流元的方向沿導線內電流的方向（即正電荷運動的方向）5.2.2畢奧-薩伐爾定律磁場疊加原理6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律方向：大小：畢奧－薩伐爾定律1.電流元在某點產生的磁場真空磁導率—6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律232.任意載流導線在點P處的磁感強度磁感強度疊加原理P*6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律例5.2

載流長直導線附近任一點的磁場.電流元在點P產生的磁場大小：方向：直導線在點P產生的磁場在導線上任取一個電流元3.畢奧—薩伐爾定律應用舉例

解:PCDI6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律a.無限長載流直導線附近任一點的磁場PCDIb.半無限長附近任一點的磁場討論：6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律26

無限長載流長直導線的磁場IBIBX

電流與磁感強度成右螺旋關系6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律27

例5.3圓形載流導線軸線上的磁場.p*解:該圓電流在

P點激發的x方向磁感應強度電流元Idl在p點激發的磁感應強度6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律28p*

圓電流在

P點激發的磁感應強度6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律29p*I討論1）若線圈有匝

2）

3）6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律30R

(3)oIIRo

(1)x推廣組合×o

(2)RI×⑴在圓心處，6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律IS拓展當圓形電流的面積S很小，或場點距圓電流很遠時，才能把圓電流叫做磁偶極子.圓電流的磁矩適用于任意形狀載流線圈．圓電流軸線上，當x>>R時，磁偶極子在軸線上產生的磁場6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律++++++++++++pR++*例題5.4載流直螺線管的磁場如圖所示，有一長為l,半徑為R的載流密繞直螺線管，螺線管的總匝數為N，通有電流I.設把螺線管放在真空中，求管內軸線上一點處的磁感強度.解：由圓形電流磁場公式o6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律op+++++++++++++++6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律討論（1）P點位于管內軸線中點若例題5.4載流直螺線管的磁場6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律(2)無限長的螺線管

（3）半無限長螺線管或由代入xBO6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律1.建立坐標系；2.分割導線為電流元；3.用畢奧-薩伐爾定律確定電流元的磁場；4.用磁場疊加原理求B

的各分量Bx，By，Bz；

運動電荷的磁場5.求總磁感應強度B的大小與方向。應用畢-薩定律解題的方法6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律第6章（p212）思考題：6.3、6.7、6.10、6.12習題：6.2（1、2、3）、6.5、6.6、6.8、6.11、6.13（寫到作業本上）單元自我檢測題（3）判斷題：6、7、8、9、10填空題：5、6、7、8、9、10選擇題：6、7、8、9、10、11簡述題：8、9、10、11計算題：7（1、2、3）、8、9、10

6.2磁感應強度畢奧-薩伐爾定律5.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理5.3.1

恒定磁場的高斯定理5.3.2

安培環路定理5.3.3

安培環路定理應用舉例5.3.1

恒定磁場的高斯定理1.磁感應線形象地描繪磁場中

分布的空間曲線規定：II曲線上每一點的切線方向就是該點的磁感強度

B的方向，曲線的疏密程度表示該點的磁感強度B

的大小.6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理各種典型的磁感應線的分布：直線電流的磁感線圓形電流的磁感線6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理直螺線管電流的磁感線環形螺線管電流的磁感線6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理SNISNI磁感線的特征

(1)磁感線不會相交；閉合的磁感應線的方向與其所包圍的電流流向服從右手螺旋法則．

(2)磁感線都是環繞電流的無頭無尾的閉合曲線，這些閉合線都和閉合電路互相套連.圓電流的磁感線載流長直螺線管的磁感線5.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理兩個圓電流的磁感線1、2a.看磁感線、b.看倆電流之間的的作用力6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理定義：通過磁場中某一曲面的磁感線條數叫做通過該曲面的磁通量。2.磁通量1)勻強磁場單位面積矢量德國物理學家韋伯通過S

面的磁通量（2）S

為閉合曲面通過dS

面的磁通量2)非勻強磁場（1）S為任一曲面6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理例題5-5如圖5-8所示，長直導線載有電流I，試求穿過矩形平面的磁通量Фm.解：由例題5-2已知無限長載流直導線周圍的磁感應強度大小為方向垂直紙面向里問題：

在計算通過矩形線圈的磁通量Фm時，能否用磁感應強度乘以矩形線圈的面積來求解？在距長直導線為r處，以豎直方向取寬度為dr的小窄條，小窄條的面積為dS=ldr小窄條上各點磁感應強度的大小處處相等，方向也處處相同。通過該小窄條上的磁通量為積分即可得對于閉合曲面，數學上規定，垂直曲面向外的方向為面法線的正方向。

穿入磁感線從閉合曲面內穿出穿過閉合曲面的總磁通量必為零——磁場的高斯定理3.磁場高斯定理物理意義：通過任意閉合曲面的磁通量必等于零。（故磁場是無源的）6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理（1）自然界沒有單一的磁極存在說明——磁場是無源場、渦旋場——電場是有源場（2）閉合曲面上各點的不一定等于零。(磁場線是閉合曲線)(電場線是不閉合曲線)6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理1.安培環路定理的表述數學表達式：符號規定：不計穿過回路邊界的電流；不計不穿過回路的電流.穿過回路L的電流方向與L的環繞方向服從右手關系的I

為正，否則為負。

在真空中，恒定電流的磁場內，磁感強度沿任意閉合路徑L的線積分（即的環流），等于被這個閉合路徑包圍并穿過的電流的代數和的倍.與路徑的形狀和大小無關。5.3.2

安培環路定理I+I+I1+I2-

I3L6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理o

規定：閉合回路為圓形回路（與成右螺旋）2.安培環路定理簡單證明無限長直載流導線激發的磁場1)對圓形回路6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理2)對任意形狀的回路L

與成右螺旋電流在回路之外電流在回路之內6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理保守力場、無旋場渦旋場、非保守場穩恒磁場靜電場（磁感線是無頭無尾的閉合曲線）無源場有源場（電場線是有頭有尾的不閉合曲線）6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理恒定磁場和靜電場的比較例5.6無限長載流圓柱體的磁場解1）對稱性分析2）選取回路.3.安培環路定理的應用舉例6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理

的方向與成右螺旋6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理

例5.7

無限長直載流螺線管內的磁場

解對稱性分析螺旋管內為均勻場,方向沿軸向

外部++++++++++++dcab內部磁場處處相等,外部磁場為零.6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理用磁場的安培環路定理求B的基本步驟：2.選適當的閉合環路，使磁通量中B能以標量形式提出積分號外）；1.由電流分布的對稱性，分析磁感強度分布的對稱性：軸對稱，面對稱？3.算出環路內包圍的凈電流；4.用安培環路定理，求出B，再代入已知數據求解。6.3

恒定磁場的高斯定理和安培環路定理5.4磁場對運動電荷和載流導體的作用5.4.1磁場對運動電荷的作用5.4.2

磁場對載流導線的作用5.4.3

磁場對載流線圈的作用運動電荷在磁場中受的力叫做洛侖茲力。洛侖茲是荷蘭物理學家，他在物理學上的貢獻主要有三點：1.經典電子理論2.最先證明了運動尺子變短3.提出了時空坐標變換，這是狹義相對論的基礎。

5.4.1磁場對運動電荷的作用

實驗表明：運動電荷在磁場中所受的力F

與電荷的電量q，運動速度v以及磁場的磁感應強度B存在下述關系：洛侖茲力的方向可用右手螺旋法則來確定.1.速度

與磁場

平行磁場對運動電荷的力洛倫茲力6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用沿著磁場方向勻速直線運動

運動電荷在勻強磁場中的運動，分三種情況討論實驗表明：運動電荷在磁場中所受的力F

與電荷的電量q，運動速度v以及磁場的磁感應強度B存在下述關系：洛侖茲力的方向可用右手螺旋法則來確定.2.

與垂直洛倫茲力(1)回轉半徑(2)回旋周期和頻率帶電粒子作勻速率圓周運動（回旋運動）6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用

與不垂直3.

帶電粒子q以速度υ與磁場B成θ夾角進入均勻磁場

帶電粒子的合運動是以磁場方向為軸的等螺距的螺旋運動.帶電粒子同時參與兩種運動，螺距磁聚焦這兩個式子還表明，荷質比相同的粒子，在同一磁場中，不論其速率多大，其運動的周期都相同.應用電子光學,電子顯微鏡等.在均勻磁場中某點A

發射一束初速相差不大的帶電粒子,它們的與之間的夾角不盡相同,但都較小,這些粒子沿半徑不同的螺旋線運動,因螺距近似相等,都相交于屏上同一點,此現象稱之為磁聚焦

.磁聚焦6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用在既有電場又有磁場的情況下:

運動的帶電粒子q在此區域內所受到的作用力應是電場力與磁場力的矢量和，其中qE是電場力，qv×B為洛侖茲力利用外加的電場和磁場來控制帶電粒子流的運動，在近代科學技術中的應用很多。稱為洛侖茲力關系式一般情況下：電荷在勻強電場中的運動軌跡為拋物線.電荷在勻強磁場中的運動軌跡為螺旋線.

6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用回旋加速器

1932年勞倫斯研制第一臺回旋加速器的D型室.此加速器可將質子和氘核加速到1MeV的能量，為此1939年勞倫斯獲得諾貝爾物理學獎.6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用1.構造：利用電場對帶電粒子的加速作用和磁力對運動電荷的偏轉作用獲得高能粒子2.工作原理磁場的作用：使帶電粒子作圓周運動，且使之每次都平行于電場方向進入電場中加速電場的作用：使帶電粒子加速交變電壓：保證每次帶電粒子經過狹縫時均被加速回旋加速器6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用回旋加速器6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用其結構為金屬雙D形盒，在其上加有磁場和交變的電場。~BB回旋加速器6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用頻率與半徑無關到半圓盒邊緣時回旋加速器原理圖NSBO~N6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用我國于1994年建成的第一臺強流質子加速器，可產生數十種中短壽命放射性同位素.6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用5.4.2磁場對載流導體的作用

任意形狀的載流導線

在磁場中所受的安培力

安培總結出了電流元Idl在磁場B

中受力的基本規律，由于電流1.安培定律（安培力公式）

安培力是洛倫茲力的宏觀表現。就是磁場對載流導體的作用力大小為：方向用右手螺旋法則確定.2．說明6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用補充例題

一載流直導線中的電流強度為I，長為L，處于勻強磁場B中，導線與磁場的夾角為θ，B

的方向水平向右，求直導線受到的安培力。Il

5.3磁場對運動電荷和載流導體的作用方向垂直于紙面向里。解：解:在電流上任取電流元Idl，它受到的磁場力為dF＝Idl×BdF的大小為：dF

＝IBdl例題5-9如圖所示，在均勻磁場中放置一任意形狀的導線，電流為I，求此段載流導線所受的安培力.可見：任意形狀的平面載流導線在勻強磁場中受的力，都等于從首端O到末端P的載流直導線受的力.3．電流強度的單位—安培的定義

兩平行無限長直導線AB、CD相距為a，相互平行，分別通有電流I1，I2，I1和I2分別處在對方的磁場中，它們之間會有相互作用力.

電流強度的單位定義如下：在真空中兩根平行長直導線，相距1m，通以方向相同、大小相等的電流時，調節導線中電流的大小，使得兩導線間每單位長度的相互吸引力為2×10-7牛，則規定此時每根導線中的電流為1A（1安培）.可算出真空磁導率單位長度受到的力均勻磁場中有一矩形載流線圈abcd5.4.3磁場對載流線圈的作用5.4磁場對運動電荷和載流導體的作用磁場作用在線圈上的力矩它們的合力及合力矩都為零線圈的磁矩大小如果線圈有N匝，力矩豎直向上豎直向下

水平向外水平向里垂直紙面向外5.4磁場對運動電荷和載流導體的作用⑴當線圈平面與磁場垂直討論：⑵當線圈平面與磁場平行⑶當線圈平面與磁場垂直，但載流線圈的法線方向

與磁場

的方向相反穩定平衡；不穩定平衡對均勻磁場中任意形狀的平面載流線圈均適用.線圈的磁矩大小如果線圈有N匝6.4磁場對運動電荷和載流導體的作用力

F

力矩（力對空間某點取矩）動量mv

動量矩（動量對空間某點取矩）電荷q,電矩（電荷對空間某點取矩）載流線圈IS

磁矩

M＝r×FJ＝r×mvpe＝qlm＝ISen電偶極矩ql,說明

載流矩形平面線圈在勻強磁場中的任意位置，所受的合力為零，但受的磁力矩不為零，磁力矩作用的效果，總是要使得線圈的磁矩向外磁場的方向轉動.5.5

磁介質5.5.1磁介質磁化強度5.5.2

有磁介質時的高斯定理和安培環路定理B表示介質中的磁感應強度，2.相對磁導率

介質中磁場的磁感應強度B，與真空中的磁場B0，兩者大小的比值6.5磁介質5.5.1磁介質磁化強度1.磁介質與磁場的相互作用

磁介質放到磁場中以后，由于受到磁場的影響會發生某種變化，這種變化叫做磁化。

B=B0+B′

B0是傳導電流產生的電場，

就是真空中的磁場。B′是磁化電流產生的附加電場。

稱為磁介質的相對磁導率.量綱為1。3.磁介質的分類（1）順磁質

μr>1，即B>B0.即附加磁場B′與外磁場B0的方向相同，磁介質內部的磁場被加強.B=B0+

B′>B0

例鋁、錳、鉻、氧、鎢、鉑等。

（2）抗磁質

μr<1，即B<B0.即附加磁場B′與外磁場B0的方向相反，磁介質內部的磁場被削弱.B=B0-B′<B0

例如水銀、銅、鉍、硫、氫、金、銀等。說明：不論是順磁質還是抗磁質，都稱為均勻磁介質，它們磁化后，介質內部的磁感應強度B只是稍大于或稍小于真空中的磁感應強度B0。6.5磁介質（3）鐵磁質

μr>>1，B>>B0.這類磁介質磁化以后，介質中的磁感應強度，遠遠大于真空中的磁感應強度，B=B0+

B′>>B0

例如鐵、鈷、鎳以及它們的合金。（4）完全抗磁體

μr=0，即B=0.磁介質內的磁場等于零.

超導體都屬于完全抗磁體.6.5磁介質問題：1.什么叫磁化？2.寫出相對磁導率的表達式。3.磁介質可以分為哪幾類?怎樣用相對磁導率表示？怎樣用磁感強度表示？1.磁介質與磁場的相互作用磁介質放到磁場中以后，由于受到磁場的影響會發生某種變化，這種變化叫做磁化。順磁質：μr>1，即

B>B0.抗磁質：μr<1，即

B<B0.鐵磁質：

μr>>1，B>>B0.完全抗磁體：μr=0，即

B=0.磁介質在外磁場中會發生磁化,產生磁化電流問題：1.磁化強度是怎么定義的？表達式為（）2.磁化強度矢量是定量描述（）的物理量。2.順磁質和抗磁質的磁化機理（自己閱讀理解）3.磁化強度磁介質中某點附近單位體積內分子磁矩的矢量和.磁介質磁化強弱和方向5.5.2

有磁介質時的高斯定理和安培環路定理問題：1.磁介質內部的磁為2.寫出有磁介質時的高斯定理。3.磁場強度定義為()，H是一個（）物理量，（）物理意義，不描述磁場的任何性質。4.在磁導率為

的均勻線性性磁介質中，磁感應強度B與磁場強度H的關系為（

）.5.磁介質的安培環路定理（）。

6.磁介質在外磁場中會發生磁化,產生（）輔助沒有任何磁化電流分子圓電流和磁矩無外磁場順磁質的磁化有外磁場順磁質內磁場（磁感應強度）2.順磁質和抗磁質的磁化機理1822年，安培提出了分子電流假說。安培認為任何物質的分子中都存在圓形電流，稱為分子電流。

6.5磁介質B=

B0+

B′>B0

B0順磁質的磁化.swf束縛面電流

6.5磁介質無外磁場時抗磁質分子磁矩為零抗磁質內磁場

同向時

反向時抗磁質的磁化磁化前磁化后6.5磁介質Σ△mi≠0

B=

B0-B′<B0

B0磁化后3.磁化強度分子磁矩的矢量和體積元單位（安/米）定義磁介質中某點附近單位體積內分子磁矩的矢量和.5.5

磁介質在非磁化的狀態下，對于抗磁質，其分子磁矩m=0,磁化強度M=0對于順磁質，雖然分子磁矩m不為零，方向卻是隨機取向，矢量和所以磁化強度矢量是定量描述磁介質磁化強弱和方向的物理量5.5.2

有磁介質時的高斯定理和安培環路定理1.磁化電流磁化面電流

Is∶——在均勻外磁場中，各向同性均勻的磁介質被磁化，沿著柱面流動未被抵消的分子電流。（也稱為束縛面電流）5.5

磁介質在磁化狀態下，由于分子電流的有序排列，磁介質中將出現宏觀電流磁化電流B0表面形成磁化電流l磁化電流Is內部分子電流抵消（以無限長螺線管為例）6.5磁介質2.有磁介質時的高斯定理磁介質在外磁場中會發生磁化,產生磁化電流磁場線是無頭無尾閉合線，穿過任何一個閉合曲面的磁通量為零。由于磁化電流在激發磁場方面與傳導電流相同，它們所激發的磁場均由真空中的畢奧-薩伐爾定律決定，均為渦旋場，因此在有磁介質時磁場中的高斯定理仍然成立，即磁介質內部的磁場6.5磁介質3.有磁介質時的安培環路定理整理后無磁介質的安培環路定理只有傳導電流.當有磁介質存在時，ΣI內既包含傳導電流ΣI，又包含磁化電流ΣIS1）磁場強度定義為

2）安培環路定理：磁場強度沿任意閉合回路的線積分（即H的環流），等于該回路所包圍的傳導電流的代數和，單位：安培每米，A/m

.是一個輔助物理量，沒有任何物理意義，不描述磁場的任何性質。它與電介質中的電位移矢量D對應。6.5磁介質對于均勻線性性磁介質

為磁介質的相對磁導率，稱為磁介質的磁導率.對于真空或空氣1）磁場強度定義為

在SI中，單位：安培每米，A/m

.H是一個輔助物理量，沒有任何物理意義，不描述磁場的任何性質。它與電介質中的電位移矢量D對應。2）安培環路定理：磁場強度沿任意閉合回路的線積分（即H的環流），等于該回路所包圍的傳導電流的代數和B=μ0H6.5磁介質例題5-11

如圖，半徑為R1的無限長圓柱體導線外有一層同軸圓筒狀均勻磁介質，其相對磁導率為μr，圓筒外半徑為R2，設電流I在導線中均勻流過.試求：(1)導線內的磁場分布；(2)磁介質中的磁場分布；(3)磁介質外面的磁場分布.取導線的磁導率為μ0.

解：圓柱體電流所產生的磁感應強度B和磁場強度H的分布均具有軸對稱性.以r為半徑做圓形環路，取環路的繞行方向與電流的方向構成右手系由有介質時的安培環路定理得方向沿圓周的切線方向由B=μH

得方向沿圓周的切線方向(1)當P點位于圓柱體內部時，r<R1，μr=1，μ=μ0導體上的電流沒有全部被環路包圍。6.5磁介質由有介質時的安培環路定理得方向沿圓周的切線方向由B=μH

得方向沿圓周的切線方向(1)當P點位于圓柱體內部時，即r<R1時，μr=1，μ=μ0導體上的電流沒有全部被環路包圍。(2)當P點位于磁介質內部時，即R1<r<R2時，μ=μ，導體上的電流全部被環路包圍。方向沿圓周的切線方向(3)當P點位于磁介質外部時，即r>R2時，μ=μ0，導體上的電流全部被環路包圍在不同介質的界面處，磁感應強度B是不連續的，存在著突變.6.5磁介質5.5.3鐵磁質1.鐵