一、磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B

1、磁場(chǎng)的外在表現(xiàn)：

（1）對(duì)電流有作用力。

（2）對(duì)磁鐵有作用力。

（3）對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力。

 2、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力的特征

（1）有零力線方向：在磁場(chǎng)中總有一個(gè)特殊方向，當(dāng)電荷在磁場(chǎng)中沿該方向運(yùn)動(dòng)時(shí)不受力，該方向稱為零力線方向，該方向與運(yùn)動(dòng)電荷無(wú)關(guān)，反映了磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，規(guī)定該方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度矢量B的方向。

（2）運(yùn)動(dòng)電荷受到的磁場(chǎng)作用力總是與零力線方向和速度方向垂直。

（3）當(dāng)v與零力線方向有夾角α?xí)r，在任一點(diǎn)受力F∝qvsinα，當(dāng)v與零力線方向垂直時(shí)受力最大，即F_┴∝qv_┴ 。

(4) 當(dāng)q和v_┴改變時(shí)，F(xiàn)_┴的大小也改變，但比值F_┴/（q v_┴）在任一點(diǎn)總是常量，顯然，該比值反映了磁場(chǎng)在該點(diǎn)的性質(zhì)，與運(yùn)動(dòng)試探電荷無(wú)關(guān)，我們可利用該比值來(lái)定義描述場(chǎng)本身特性的物理量    磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B 。

3、磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B的定義

在第一章中，問(wèn)題的分析過(guò)程是：電荷間

有力的作用，引入電場(chǎng)，用試探電荷測(cè)量

電場(chǎng)，定義電場(chǎng)強(qiáng)度E，求出點(diǎn)電荷的場(chǎng)

強(qiáng)公式，引入場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求場(chǎng)強(qiáng)分布（場(chǎng)強(qiáng)疊加法）。在本章中，也要引入場(chǎng)的概念，后給出產(chǎn)生場(chǎng)的規(guī)律。

磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是一個(gè)矢量，其大小等于單位試探電荷以單位速率垂直零力線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)在該點(diǎn)所受力的大小，其方向滿足v×B指向F的方向。其數(shù)學(xué)表示式為B=F/qV

單位：特斯拉（T），1T=1×10⁴G高斯

二、磁感應(yīng)線（磁力線）

磁感應(yīng)線：形象描述磁感應(yīng)強(qiáng)度空間分布的曲線；實(shí)際上并不存在。

規(guī)定：

（1）磁感應(yīng)線上任一點(diǎn)的切線方向等于該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B的方向；

（2）垂直穿過(guò)單位面積的磁感應(yīng)線的根數(shù)等于該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

三、畢奧—薩伐爾斯定律

畢奧   薩伐爾定律主要描述電流元產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小及方向的一個(gè)基本定律，它與電場(chǎng)中的點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式相對(duì)應(yīng)，是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，但無(wú)法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。

在19 世紀(jì)20年代，畢奧和薩伐爾對(duì)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布作了許多實(shí)驗(yàn)研究，并和拉普拉斯一起研究和分析了很多實(shí)驗(yàn)資料，得到了對(duì)應(yīng)微元段電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算公式。

1、電流元

設(shè)在真空中有電流強(qiáng)度為I的任意形狀的載流導(dǎo)線，其導(dǎo)線截面與所考察的場(chǎng)點(diǎn)P的距離比較可略去不計(jì)，這樣的電流稱為線電流。在線電流上取長(zhǎng)為dl的定向線元dl，規(guī)定dl的方向與線元內(nèi)的電流密度j的方向相同，并將乘積Idl稱為電流元。

2、畢奧   薩伐爾定律

電流元Idl在任一場(chǎng)點(diǎn)P產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度dB的大小與電流元的大小Idl成正比，與電流元到P點(diǎn)的距離r的平方成反比，還與Idl同r之間夾角的正弦sinθ成正比。

分析表明，dB的方向總垂直于dl與r所構(gòu)成的平面，并沿dl×r的方向（見圖），故可用矢量式表述為：

上式稱為畢奧—薩伐爾定律。

由畢奧—薩伐爾定律可知，電流元Idl產(chǎn)生的

dB所對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)線，是以Idl所在的延長(zhǎng)線

為軸，以rsinθ為半徑的圓。在同一圓周上各點(diǎn)的dB相等，并隨r增大而減小，但位于軸線上各點(diǎn)的dB卻等于零。