(完整版)有磁介质时磁场的计算

顺磁质
内部各点处的小分子电流相互抵消， 内部各点处的小分子电流相互抵消，表面上的小分子 电流方向相同没有抵消， 电流方向相同没有抵消，相当在表面上有一层表面电 流流过。 磁化电流）（或束缚电流） ）（或束缚电流 流流过。（磁化电流）（或束缚电流）, 记作 Is。
7
对顺磁质和铁磁质,磁化电流产生的磁场 对顺磁质和铁磁质 磁化电流产生的磁场 是加强磁介质内部原磁场的; 是加强磁介质内部原磁场的 对抗磁质,磁化电流产生的磁场 对抗磁质 磁化电流产生的磁场 是削弱磁介质内部原磁场的。 是削弱磁介质内部原磁场的。 的大小反映了磁化的强弱。 磁化电流 Is的大小反映了磁化的强弱。
r r r 发现磁介质中的磁场： 发现磁介质中的磁场：B = B + B′ 0
r r r B = B0 + B′
I 长直密绕螺线管
r 传导电流 I → B0
磁介质上有磁化电流， 磁介质上有磁化电流，
r 磁化电流 I′ → B′
2
实验发现：充各种磁介质， 实验发现：充各种磁介质，磁介质内的磁场 有的比真空时弱， 有的比真空时强。 有的比真空时弱， 有的比真空时强。
ab
ab
∴ B = µ 0 µ r H = µ 0 µ r nI
∴ H ab = ∑ I c = n abI , H = nI
2.管内真空中 管内真空中 作环路 abcda ; 在环路上应用介 质中的安培环路定理，同理有： 质中的安培环路定理，同理有：
H = nI 真空中 µr = 1 ∴ B = µ 0 H = µ 0 nI
6
三
磁介质的磁化
在外磁场作用下磁介质出现磁性或磁性 发生变化的现象称为磁化。 发生变化的现象称为磁化。

磁场与电磁感应的计算磁场和电磁感应是电磁学的重要概念，它们在现代科技和工业中起着重要作用。

了解和计算磁场及电磁感应的数值是解决一系列相关问题的基础。

本文将介绍磁场的计算方法和电磁感应的数值计算。

一、磁场的计算1. 磁场强度（B）的计算磁场强度是磁场的物理量，一般用B表示。

计算磁场强度可以通过安培环路定理来进行。

安培环路定理表明，安培环路内磁场强度的总和等于通过该环路的电流的总和乘以真空中的磁导率。

安培环路定理的公式为：∮B·dl = μ₀I其中，B表示磁场强度，dl表示环路微元，μ₀表示真空磁导率，I 表示通过环路的电流。

通过对安培环路定理进行积分，可以计算出磁场强度。

2. 磁感应强度（H）的计算磁感应强度是磁场的另一个物理量，一般用H表示。

磁感应强度与磁场强度之间的关系可以通过以下公式计算：B = μ₀H其中，B表示磁场强度，μ₀表示真空磁导率，H表示磁感应强度。

3. 磁场中的磁力计算磁场中的磁力可以通过洛伦兹力定律来计算。

洛伦兹力定律表明，磁场中的磁力等于带电粒子速度与磁场强度的叉乘再乘以带电粒子的电荷量。

洛伦兹力定律的公式为：F = q(v × B)其中，F表示磁力，q表示带电粒子的电荷量，v表示带电粒子的速度，B表示磁场强度。

二、电磁感应的计算电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势等于磁通量变化速率的负值乘以导体中的匝数。

可以通过以下公式进行计算：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。

通过对磁通量的变化率求导，可以得到感应电动势的数值。

在某些情况下，当导体以一定的速度穿过磁场时，也会产生感应电动势。

根据楞次定律，感应电动势的大小等于磁感应强度、导体长度及运动速度的乘积。

可以通过以下公式进行计算：ε = B⋅l⋅v其中，ε表示感应电动势，B表示磁感应强度，l表示导体长度，v 表示运动速度。

20
定义玻印廷能流矢量， S E H
可见，电磁场的运动必须有相互垂直的E和H，它们的相互作用形 成了电磁波，能流的方向垂直于相互作用的E和H 。
电磁场的运动是有条件的。如果空间中只有电场或磁场，或者E和 H平行，则S=0，即电磁场是静止的，相应的电磁能是储存于空间 的能量。任何一个电磁场，只要有相互垂直的电场和磁场分量， 就一定有能流传输，并不限定是高频交变电磁场。
v 1 1 c
r0r 0 r r
17
Where c 1 3.0108 M S 1
0 0
Is the speed of light !
同样可以推出H、D和B的类似的波动方程
由麦克斯韦方程组可以导出电磁场的波动方程，即麦克斯韦预言 了电磁波的存在。这一预言，以后不断地得到实验证实。当今的 时代，电磁波已经是人们生活中不可缺少的东西。
§7.1 电磁场的基本方程 §7.1.1 电磁场 在我们研究非稳恒的电场和磁场时，有两个重要的规律把电和磁联系到 一起了。
变化的电场产生位移电流，而位移电流和传导电流一样有磁场伴随。
变化的磁场感生出涡旋电场—这是法拉第电磁感应定律
变化的电场------变化的磁场--------变化的电场…
12
电场和磁场既互相联系，又在一定条件下相互激发、相互转化形 成一个统一体-电磁场
设介质1是铁磁材料 r1 1 介质2是真空或一般磁性材料， r 2 1
tan1 r1 tan2 r2
因而有 tan1 r1tan2
如果 2 不等于零，右边就必是一 个大数， 1 就接近90o。
2 1
介质2 介质1
即，如果磁介质外磁力线不垂直于界面， 则磁介质内磁力线接近平行于界面。
5
反过来看

磁感应强度和磁场能的计算磁感应强度（B）和磁场能（W）是电磁学中重要的概念，用于描述磁场的特性和磁场对物体的作用。

在本文中，我将详细介绍磁感应强度和磁场能的计算方法。

一、磁感应强度的计算磁感应强度是描述磁场强度的物理量，通常用符号B表示，单位是特斯拉（T）。

计算磁感应强度的方法之一是应用毕奥-萨伐尔定律，该定律表明，磁感应强度B与电流I、距离r之间存在一定的关系。

当电流通过一条直导线时，磁感应强度可以通过以下公式计算：B = μ0 * I / (2πr)其中，μ0代表真空中的磁导率，其数值约为4π × 10^-7 N/A^2，I表示电流的大小，r表示距离导线的距离。

对于一条直导线，如果在其周围形成一个闭合的圆形回路，可使用安培环路定理计算磁感应强度。

安培环路定理表明，磁感应强度B在闭合回路上的总和等于该闭合回路所包围的电流的代数和的乘积，即：∮B·dl = μ0 * ΣI其中，∮B·dl表示对磁感应强度在闭合回路上的环路积分，ΣI表示闭合回路所包围的电流的代数和。

二、磁场能的计算磁场能是指由于磁场存在而使磁体具有的能量。

当磁体中存在磁场时，磁场能可以通过以下公式计算：W = (1/2) * μ * V * B^2其中，W表示磁场能，μ代表磁导率，V表示磁场的体积，B表示磁感应强度。

对于线性磁介质，磁导率μ可以通过以下公式计算：μ = μ0 * μr其中，μ0代表真空中的磁导率，μr表示相对磁导率。

值得注意的是，在计算磁场能时，需要考虑磁场的体积和磁感应强度的平方，这两个因素对磁场能的大小有重要影响。

三、实际应用举例磁感应强度和磁场能在实际应用中具有广泛的用途。

以下以电流通过直导线的例子来说明其应用。

假设有一根长直导线，电流为I，我们想要计算导线距离r处的磁感应强度和磁场能。

首先，根据毕奥-萨伐尔定律的公式，我们可以计算得到磁感应强度B。

其次，考虑磁场的体积V，我们可以计算得到磁场能W。

高中物理磁场公式总结引言在高中物理中，磁场是一个重要的概念。

了解和掌握磁场的相关公式是学习和应用物理知识的基础。

本文将总结高中物理中与磁场相关的常见公式，包括磁场的计算、磁场力的计算以及磁场中的运动粒子的轨道。

1. 磁场的计算磁场的计算主要涉及到由电流产生的磁场和由磁体产生的磁场。

1.1 由电流产生的磁场根据安培定律，电流所产生的磁场可以通过以下公式计算：B = μ₀ * I / (2πr)其中，B表示磁场强度，μ₀为真空中的磁导率（μ₀ ≈ 4π × 10⁻⁷ T·m/A），I为电流的大小，r为距离电流的距离。

1.2 由磁体产生的磁场对于由磁体产生的磁场，可以使用以下公式计算：B = μ₀ * (m / (4πr³))其中，B表示磁场强度，μ₀为真空中的磁导率，m为磁体的磁矩，r为距离磁体的距离。

2. 磁场力的计算在磁场中，带电粒子受到磁场力的作用。

根据洛伦兹力的公式，可以计算出磁场力的大小。

F = q * v * B * sinθ其中，F表示磁场力的大小，q为带电粒子的电荷量，v为带电粒子的速度，B 为磁场强度，θ为磁场与速度方向的夹角。

3. 磁场中的运动粒子轨道在磁场中，带电粒子的运动轨道可以通过以下公式计算：r = m * v / (q * B)其中，r表示粒子的轨道半径，m为粒子的质量，v为粒子的速度，q为带电粒子的电荷量，B为磁场强度。

4. 结论本文总结了高中物理中与磁场相关的常见公式，包括磁场的计算、磁场力的计算以及磁场中的运动粒子的轨道。

通过掌握这些公式，我们可以更好地理解和应用磁场的知识，并解决与磁场相关的物理问题。

希望本文对你的学习有所帮助。

令: NI m ;

B
S N
磁通势
l Rm ; s

I
磁阻
Rm ; s m m Rm Rm

l 与电阻公式( R ) 对比: s s
l
Rm的由来
磁力线沿铁走,也可以解释为: 铁的磁阻率<<空气磁阻率
线度: m m至 m 原子数:1012~1015
磁畴
(二)用磁畴理论解释铁磁质的磁化 ①未磁化前
用晶粒 结构、 磁畴体 积和磁 化方向 解释
②起始磁化:线性→非线性→饱和 ③剩磁和矫顽力
④磁滞损耗
⑤消磁方法:震动,加热,交流电
四.铁磁质的分类及其应用
(一)软磁材料
纯铁,硅钢,坡莫合金(铁78%+镍22%)等
介质分子的磁矩 pm ( L S I )
等效为分子电流 (molecular current)
pm
.
B 9.27 10 24 Am 2 e s S me
原子核磁矩数值约为电子磁矩的 千分之一，在研究介质磁性时， 可以不予考虑。
特征: 磁滞回线“瘦”；用途:交变电磁场中
(二)硬磁材料
铁、钴、镍的合金等 特征: 磁滞回线“胖”；用途:制造永磁体
(三)矩磁材料
硬磁材料中的特例. 特征: 磁滞回线“矩形状”；用途:制造存储元 件
[例1]一均匀密绕细螺绕环,n = 103 匝/米, 4 I=2安, 充满 = 5 10 - 特· 米/安 的磁介质. 求:磁介质内的 H和 B .
n ( B2 B1 ) 0 ; n ( H 2 H 1 ) j线 ;
若j 线 0, 则 : 切向分量 法向分量 B 不连续 连续 连续 H 不连续

一、引言磁场是自然界中普遍存在的物理现象之一，广泛应用于物理学、工程学、地质学、医学等领域。

磁场强度是描述磁场强弱和方向的物理量，对于理解磁场的性质和应用具有重要意义。

本文将介绍磁场强度的概念、计算方法及其应用。

二、磁场强度的概念磁场强度（Magnetic Field Intensity）用符号H表示，单位为安培每米（A/m）。

磁场强度是描述磁场强弱和方向的物理量，其方向与磁感应强度B的方向相同，但大小不同。

磁场强度与磁感应强度之间的关系如下：H = B / μ₀其中，B为磁感应强度，单位为特斯拉（T）；μ₀为真空磁导率，其值为4π×10⁻⁷T·m/A。

三、磁场强度的计算方法1. 磁场强度H的计算公式根据磁场强度与磁感应强度的关系，可以推导出磁场强度H的计算公式。

以下是一些常见的计算公式：（1）均匀磁场中，磁场强度H的计算公式为：H = F / (IL)其中，F为磁场力，单位为牛顿（N）；I为电流，单位为安培（A）；L为导体长度，单位为米（m）。

（2）磁感应强度B已知时，磁场强度H的计算公式为：H = B / μ₀2. 磁场强度H的数值计算（1）利用磁场强度H的计算公式进行数值计算以均匀磁场中磁场强度H的计算为例，已知磁场力F为5N，电流I为2A，导体长度L为0.5m，则磁场强度H的计算如下：H = F / (IL) = 5 / (2×0.5) = 5A/m（2）利用磁场强度H与磁感应强度B的关系进行数值计算已知磁感应强度B为0.1T，真空磁导率μ₀为4π×10⁻⁷ T·m/A，则磁场强度H的计算如下：H = B / μ₀ = 0.1 / (4π×10⁻⁷) ≈ 7.96×10⁵ A/m四、磁场强度的应用1. 磁场强度在工程领域的应用（1）电机、变压器等电气设备的设计与制造磁场强度是电机、变压器等电气设备设计制造中必须考虑的物理量。

磁场参数计算公式一、磁场强度与磁感应强度计算公式1、磁场强度与磁感应强度定义磁场强度是线圈安匝数的一个表征量，反映磁场的源强弱。

磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。

打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同.对你来说你用了一个确定的力.而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。

2、磁场强度与磁感应强度区别磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质（即磁场强弱和方向）的两个物理量。

由于磁场是电流或者说运动电荷引起的，而磁介质（除超导体以外不存在磁绝缘的概念，故一切物质均为磁介质）在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响（场的迭加原理）。

因此，磁场的强弱可以有两种表示方法：在充满均匀磁介质的情况下，若包括介质因磁化而产生的磁场在内时，用磁感应强度B表示，其单位为特斯拉T，是一个基本物理量；单独由电流或者运动电荷所引起的磁场（不包括介质磁化而产生的磁场时）则用磁场强度H表示，其单位为A/m2，是一个辅助物理量。

具体的，B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力，因而，B的概念叫H 更形象一些。

在工程中，B也被称作磁通密度（单位Wb/m2）。

在各向同性的磁介质中，B与H的比值即介质的绝对磁导率μ。

3、磁场强度计算公式：H = N × I / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。

4、磁感应强度计算公式：B = Φ / (N × Ae)式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。

二、磁通量与磁通密度相关公式：1、Ф = B * S（1）Ф：磁通(韦伯)；B ：磁通密度(韦伯每平方米或高斯)，1韦伯每平方米=104高斯S：磁路的截面积(平方米)2、B = H * μ（2）μ：磁导率(无单位也叫无量纲)；H：磁场强度(伏特每米)3、H = I*N / l （3）I ：电流强度(安培)；N ：线圈匝数(圈T)；l ：磁路长路(米)4、当电源电压做正弦变化时，主磁通也做正弦交变，设其瞬时值为：wt m sin Φ=Φ 带入公式dtd Ne Φ-=得感应电动势的瞬时值为 wt wN dtd Ne m cos Φ-=Φ-= 则感应电动势的有效值为： m m m m fN fN wN e E Φ-=Φ-=Φ-==44.42222π 其中f 为交流电频率，N 为线圈匝数。

磁场和磁力的计算公式磁力和磁场是物理学中重要的概念，它们在许多领域都有着广泛的应用。

本文将介绍磁场和磁力的计算公式，并探讨它们的物理背景和应用。

一、磁场的计算公式磁场是一种物理场，描述物体周围磁力的分布情况。

在计算磁场时，我们可使用以下公式：B = μ * (I / (2πr))式中，B表示磁场的磁感应强度，单位为特斯拉(T)；μ表示磁导率，是一个常数；I表示电流的大小，单位为安培(A)；r表示电流离磁场测量点的距离，单位为米(m)。

该公式描述了通过一段直流电流所产生的磁场的大小，公式中的二分之一πr表示磁感应线圈所围成的环路的周长。

二、磁力的计算公式磁力是指物体在磁场中所受到的力。

在计算磁力时，我们可使用以下公式：F = q * v * B * sinθ式中，F表示磁力的大小，单位为牛顿(N)；q表示带电粒子的电荷量，单位为库仑(C)；v表示带电粒子的速度，单位为米/秒(m/s)；B表示磁感应强度，单位为特斯拉(T)；θ表示速度方向与磁感应强度方向之间的夹角。

该公式描述了带电粒子在磁场中所受到的力大小，公式中的sinθ表示速度方向与磁感应强度方向之间的夹角的正弦值。

三、磁场和磁力的物理背景和应用磁场和磁力在许多领域都有着广泛的应用。

下面我们将介绍几种典型的应用。

1. 电磁铁电磁铁是由螺线管和可导磁材料组成的电磁器件，它可以通过施加电流产生磁场，从而产生磁力。

在电磁铁中，可以使用磁场和磁力的计算公式来计算磁场的强度和磁力的大小，从而实现对电磁铁的设计和控制。

2. 磁共振成像磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种常用的医学成像技术，通过磁场和磁力对人体内部的信号进行采集和处理，来获取人体内部组织的详细信息。

在MRI中，可以使用磁场和磁力的计算公式来建立成像模型，从而实现对人体内部组织的成像和分析。

3. 磁存储技术磁存储技术广泛应用于计算机等电子设备中，如硬盘驱动器和磁带。

磁场参数计算公式一、磁场强度与磁感应强度计算公式1、磁场强度与磁感应强度定义磁场强度是线圈安匝数的一个表征量，反映磁场的源强弱。

磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。

打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同.对你来说你用了一个确定的力.而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。

2、磁场强度与磁感应强度区别磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质（即磁场强弱和方向）的两个物理量。

由于磁场是电流或者说运动电荷引起的，而磁介质（除超导体以外不存在磁绝缘的概念，故一切物质均为磁介质）在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响（场的迭加原理）。

因此，磁场的强弱可以有两种表示方法：在充满均匀磁介质的情况下，若包括介质因磁化而产生的磁场在内时，用磁感应强度B表示，其单位为特斯拉T，是一个基本物理量；单独由电流或者运动电荷所引起的磁场（不包括介质磁化而产生的磁场时）则用磁场强度H表示，其单位为A/m2，是一个辅助物理量。

具体的，B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力，因而，B 的概念叫H更形象一些。

在工程中，B也被称作磁通密度（单位Wb/m2）。

在各向同性的磁介质中，B与H的比值即介质的绝对磁导率μ。

3、磁场强度计算公式：H = N × I / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。

4、磁感应强度计算公式：B = Φ / (N × Ae)式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。

二、磁通量与磁通密度相关公式：1、Ф = B * S （1）Ф：磁通(韦伯)；B ：磁通密度(韦伯每平方米或高斯)，1韦伯每平方米=104高斯S：磁路的截面积(平方米)2、B = H * μ（2）μ：磁导率(无单位也叫无量纲)；H：磁场强度(伏特每米)3、H = I*N / l （3）I：电流强度(安培)；N：线圈匝数(圈T)；l：磁路长路(米)4、当电源电压做正弦变化时，主磁通也做正弦交变，设其瞬时值为：msinwt 带入公式e Nd dtd e N wN mcoswt dt则感应电动势的有效值为：E emwN m2fN m 4.44fN m 222其中f为交流电频率，N为线圈匝数。

例 一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上
12
密绕而成，每厘米绕10匝。I=2A时，测得环内
B为1.0T，则铁环的相对磁导率r为 (A)796 (B)398 (C)199 (D)63.3
13
B nI 1 1000 2 5104T m/A
r
0
398
例 同轴电缆由一导体圆柱(半径为a)和同轴导体园
14
管(内外半径为b、c)构成，二者之间充满磁介质，
电流I从导体圆柱流去，从导体管流回，求磁感应
强度分布。
15
解 电流轴向分布，磁力线为同心圆。
选磁力线为积分环路
H dl H 2 r L1
对所有磁力线环路成立
H dl H 2 r
L1
H dl H 2 r
L2
H dl H 2 r L3
有磁介质时磁场的计算
1
1. H的环路 定理
真空中
B
dl
0 I
介质中
B
式中：B
dl
B0
0(
B
I0 I )
总磁场
1
0பைடு நூலகம்
定义
(B
(
H
I0 I
dl B
)
M)
0
B
M
为穿过回路的总电流
I 0
I
I0
M
dl
dl I 0
为磁场强度 ， 单位：安/米
0
2
经典电子论解释
原有的轨道运动：
I e0 2
pm 0
er 2 2
0
匀速缓慢增加与原角动量同向的磁场，产 生的感生电场加速电子：
r B Ei 2 t
er B

第七章 有磁介质存在时的磁场上两章讨论了真空中磁场的规律，在实际应用中，常需要了解物质中磁场的规律。

由于物质的分子或原子中都存在着运动的电荷，所以当物质放到磁场中时，其中的运动电荷将受到磁力的作用而使物质处于一种特殊的状态中，处于这种特殊状态的物质也会反过来影响磁场的分布。

本章将以实物物质的电结构为基础，简单说明第一类磁介质磁化的微观机制，用类似于讨论电介质极化的方法研究磁介质对磁场的影响，并介绍有磁介质时的磁场场量和场所遵循的普遍规律，简单介绍磁路的概念和磁路的计算。

§1 磁介质存在时静磁场的基本规律一、磁介质在考虑物质受磁场的影响或它对磁场的影响时，物质统称为磁介质。

与电场中的电介质相似，放在磁场中的磁介质也要和磁场发生相互作用，彼此影响而被磁化，处于磁化状态的磁介质也要激发一个附加磁场使磁介质中的磁场不同于真空中的磁场。

设某一电流分布在真空中激发的磁感应强度为0B ，那么在同一电流分布下，当磁场中放进了某种磁介质后，磁化了的磁介质激发附加磁感应强度B ' ，这时磁场中任一点的磁感应强度B 等于0B 和B ' 的矢量和，即B B B '+= 0如果用实验分别测出真空和有磁介质时的磁感应强度0B 和B，则它们之间应满足一定的比例关系，设可以用下式表示0B B r μ= 式中r μ叫磁介质的相对磁导率，它随磁介质的种类或状态的不同而不同。

由于磁介质有不同的磁化特性，它们磁化后所激发的附加磁场会有所不同。

一些磁介质磁化后使磁介质中的磁感应强度B 稍小于0B ，即0B B <，这时r μ略小于1，这类磁介质称为抗磁质，例如水银、铜、铋、硫、氯、氢、银、金、锌、铅等都属于抗磁质。

另一些磁介质磁化后使磁介质中的磁感应强度B 稍大于0B ，即0B B >，这时r μ略大于1，这类磁介质称为顺磁质，例如锰、铬铂氮等都属于顺磁性物质。

一切抗磁质和大多数顺磁质有一个共同点，就是它们所激发的附加磁场极其微弱，B和0B 相差很小，一般技术中常不考虑它们的影响。

磁场计算公式范文磁场计算是根据电流元产生的磁场的特性和磁场的叠加原理进行的。

在洛伦兹力的作用下，电流元产生的磁场线是完全闭合的，形成一个等距圆环。

根据电流元的形式和位置的不同，可以得到不同的磁场计算公式。

1.直导线电流元的磁场计算公式：直导线电流元产生的磁场可以用右手定则进行判断，定则的主要原则是通过右手将握住直导线，导线的正方向指向电流方向，握住的手指方向是磁场线的方向。

直导线电流元的磁场计算公式如下：B=(μ0*I)/(2*π*r)其中，B是磁场强度，I是电流大小，r是导线距离电流元的距离，μ0是真空中的磁导率，其数值为4π×10-7T·m/A。

2.圆环电流元的磁场计算公式：对于一个闭合的电流元，形成的磁场就是一个等距圆环。

圆环电流元的磁场计算公式如下：B=(μ0*I*R^2)/(2*(R^2+z^2)^(3/2))其中，B是磁场强度，I是环电流大小，R是圆环的半径，z是离圆环中心垂直距离。

3.直长导线的磁场计算公式：对于一根长导线，其产生的磁场在距离导线很远处变为平行于导线的磁力线。

直长导线的磁场计算公式如下：B=(μ0*I)/(2*π*r)其中，B是磁场强度，I是电流大小，r是距离导线的垂直距离。

4.多根直导线的磁场叠加计算公式：多根直导线产生的磁场可以通过磁场的叠加原理求解。

根据每一根导线的磁场计算公式，将每根导线的磁场矢量相加得到总磁场矢量。

这个公式一般适用于在空间中存在多个相互平行的直导线的情况。

5.定电流环的磁场计算公式：定电流环产生的磁场可以通过比较复杂的数学方法进行计算。

磁场的计算可通过找到电流环的两个对称点，计算在这两个点上产生的磁场，然后对两个点的磁场进行叠加得到总磁场。

磁场的计算公式是通过对磁场的数学描述和磁场强度的特性进行推导得出的。

这些公式在实际应用中有着广泛的应用，如电磁感应、电动机、电磁铁等电磁设备的设计和计算中都用到了这些公式。

对于复杂的电流元和导线形状，磁场的计算则较为复杂，可能需要借助数值模拟和近似计算等方法来求解。

0
即
H 0
或
B0
例2 在均匀密绕的螺绕环内充满均匀的顺磁介质， 已知螺绕环中的传导电流为 I ，单位长度内匝数 n ， 环的横截面半径比环的平均半径小得多，磁介质的 相对磁导率和磁导率分别为 和 r 。求环内的磁 场强度和磁感应强度。
解：在环内任取一点， 过该点作一和环同心、 半径为 r 的圆形回路。
B H M o
通常写成
B 0 ( H M )
M mH
实验证明： 各向同性磁介质
m
只与介质的性质有关称为磁介质的磁化率
M mH
代入
如果介质是均匀介质 如果介质是不均匀的 位置的函数
m m
是常数 是空间
B 0 ( H M )
r
H d l NI
式中 N为螺绕环上线圈的总匝数。由对称性可 知，在所取圆形回路上各点的磁感应强度的大小相 等，方向都沿切线。
H d l NI
H 2r NI
NI H nI 2r
r
当环内是真空时 B0 0 H 当环内充满均匀介质时 B H 0 r H B r B0
12-2 磁场强度
磁介质中的安培环路定理
一.有磁介质时的安培环路定理 无磁介质时的磁场安培环路定理

L
B0 dl 0
（L内）
I
穿过回路 的总电流
0
有磁介质时的磁场安培环路定理
B dl 0 ( I i I S )
L
穿过回路 的总电流
注意！这里 B 是导线中的传导电流激发的磁场和
r 1 r 1 r >>1
顺磁质 抗磁质 铁磁质

磁场参数计算公式一、磁场强度与磁感应强度计算公式1、磁场强度与磁感应强度定义磁场强度是线圈安匝数的一个表征量，反映磁场的源强弱。

磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。

打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同.对你来说你用了一个确定的力.而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。

2、磁场强度与磁感应强度区别磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质（即磁场强弱和方向）的两个物理量。

由于磁场是电流或者说运动电荷引起的，而磁介质（除超导体以外不存在磁绝缘的概念，故一切物质均为磁介质）在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响（场的迭加原理）。

因此，磁场的强弱可以有两种表示方法：在充满均匀磁介质的情况下，若包括介质因磁化而产生的磁场在内时，用磁感应强度B表示，其单位为特斯拉T，是一个基本物理量；单独由电流或者运动电荷所引起的磁场（不包括介质磁化而产生的磁场时）则用磁场强度H表示，其单位为A/m2，是一个辅助物理量。

具体的，B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力，因而，B的概念叫H更形象一些。

在工程中，B也被称作磁通密度（单位Wb/m2）。

在各向同性的磁介质中，B与H的比值即介质的绝对磁导率μ。

3、磁场强度计算公式：H = N × I / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。

4、磁感应强度计算公式：B = Φ / (N × Ae)式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。

二、磁通量与磁通密度相关公式：1、Ф = B * S（1）Ф：磁通(韦伯)；B：磁通密度(韦伯每平方米或高斯)，1韦伯每平方米=104高斯S：磁路的截面积(平方米)2、B = H * μ（2）μ：磁导率(无单位也叫无量纲)；H：磁场强度(伏特每米)3、H = I*N / l （3）I ：电流强度(安培)；N ：线圈匝数(圈T)；l ：磁路长路(米)4、当电源电压做正弦变化时，主磁通也做正弦交变，设其瞬时值为：wt m sin Φ=Φ 带入公式dtd Ne Φ-=得感应电动势的瞬时值为 wt wN dtd Ne m cos Φ-=Φ-= 则感应电动势的有效值为： m m m m fN fN wN e E Φ-=Φ-=Φ-==44.42222π 其中f 为交流电频率，N 为线圈匝数。

磁场强度表达式？
磁场强度的计算公式：H = N ×I / Le。

式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。

单位正点磁荷在磁场中所受的力被称为磁场强度H。

后来安培提出分子电流假说，认为并不存在磁荷，磁现象的本质是分子电流。

自此磁场的强度多用磁感应强度B表示。

但是在磁介质的磁化问题中，磁场强度H作为一个导出的辅助量仍然发挥着重要作用。

扩展资料
一个静止的电子具有静止电子质量和单位负电荷，因此对外产生引力和单位负电场力作用。

当外力对静止电子加速并使之运动时，该外力不但要为电子的整体运动提供动能，还要为运动电荷所产生的磁场提供磁能。

可见，磁场是外力通过能量转换的方式在运动电子内注入的磁能物质。

电流产生磁场或带负电的点电荷产生磁场都是大量运动电子产生磁场的宏观表现。

同样道理，由一个运动的带正电的点电荷所产生的磁场，是其中过剩的质子从外力所获取的磁能物质的宏观体现。

但其磁能物质又分别依附于其中带有电荷的夸克。

磁场参数计算公式一、磁场强度与磁感应强度计算公式1、磁场强度与磁感应强度定义磁场强度是线圈安匝数的一个表征量，反映磁场的源强弱。

磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。

打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体，但实际对物体产生的效果并不一样，比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同.对你来说你用了一个确定的力.而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度，而物体的实际感受好比磁感应强度。

2、磁场强度与磁感应强度区别磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质（即磁场强弱和方向）的两个物理量。

由于磁场是电流或者说运动电荷引起的，而磁介质(除超导体以外不存在磁绝缘的概念，故一切物质均为磁介质）在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响（场的迭加原理）。

因此，磁场的强弱可以有两种表示方法：在充满均匀磁介质的情况下，若包括介质因磁化而产生的磁场在内时，用磁感应强度B表示，其单位为特斯拉T，是一个基本物理量；单独由电流或者运动电荷所引起的磁场（不包括介质磁化而产生的磁场时）则用磁场强度H表示,其单位为A/m2，是一个辅助物理量。

具体的,B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力，因而，B的概念叫H更形象一些。

在工程中，B也被称作磁通密度（单位Wb/m2）。

在各向同性的磁介质中，B与H的比值即介质的绝对磁导率μ.3、磁场强度计算公式：H = N × I / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流(测量值),单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。

4、磁感应强度计算公式：B = Φ / （N × Ae)式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb;N为感应线圈的匝数;Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。

二、磁通量与磁通密度相关公式：1、Ф = B ＊S （1）Ф：磁通(韦伯）;B ：磁通密度(韦伯每平方米或高斯)，1韦伯每平方米=104高斯S：磁路的截面积(平方米)2、B = H * μ（2)μ：磁导率(无单位也叫无量纲）;H：磁场强度(伏特每米)3、H = I ＊N / l （3)I ：电流强度(安培);N ：线圈匝数(圈T);l ：磁路长路（米)4、当电源电压做正弦变化时，主磁通也做正弦交变，设其瞬时值为：wt m sin Φ=Φ 带入公式dtd Ne Φ-=得感应电动势的瞬时值为 wt wN dtd Ne m cos Φ-=Φ-= 则感应电动势的有效值为：m m m m fN fN wN e E Φ-=Φ-=Φ-==44.42222π 其中f 为交流电频率，N 为线圈匝数.交变电流教学中应分清的几个概念广东省汕尾市城区田家炳中学贾世芳交变电流在日常生活中的应用非常广泛，它可以很方便地利用变压器进行升压或降压，从而进行远距离输电或满足使用不同电压的用电器的需要；它能够产生旋转磁场,从而制成结构简单、运行可靠的电动机，以满足工农业生产和入们生活的需要。