載流導體周圍的磁場

磁極受力作用的空間或場稱為磁場。磁場可以透過移動電荷或某些磁性材料產生。19世紀初，一位名叫H. C. 奧斯特的科學家發現，當電流流過導體時，會在其周圍產生磁場。

載流導體周圍的磁場

電流定義為電荷流動的速率。根據電磁場理論，運動電荷產生與電流成正比的磁場，因此載流導體在其周圍產生磁場。磁場既有大小又有方向，因此它是一個向量，用B表示。載流導體產生的磁場強度取決於導體中的電流大小和點到導體的距離。

當電流流過導體時，會在導體的整個長度上建立磁場。導體周圍的磁力線呈同心圓狀。磁力線的方向取決於電流的方向。

載流導體周圍磁場的方向可以用以下方法確定：

  • 右手定則

  • 螺旋鑽定則

右手定則

這條規則指出，用右手握住導體，拇指指向電流方向。然後，捲曲的指尖將指向導體周圍磁場的方向（如圖所示）。

螺旋鑽定則

根據這條規則，用右手握住螺旋鑽，並使其沿電流方向旋轉。然後，手旋轉的方向將是導體周圍磁力線的方向。

載流導體產生的磁場強度

磁場強度由下式給出：

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

其中，𝑁 = 匝數 = 1，

𝑙 = 點到導體的距離，以及

磁通密度，$$B=\mu_{0}H$$

載流導體產生的磁場的特性

  • 磁場強度與電流大小成正比。

  • 任何一點的磁場強度與該點到導體的距離成反比。

  • 磁場包圍導體。

  • 磁場位於垂直於導體的平面上。

  • 透過反轉導體中的電流方向可以反轉磁場。

更新於：2021年5月29日

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