载流导体产生的磁场

当电流通过一根导体时，将会在周围产生一个磁场。这种磁场被称为载流导体磁场。

载流导体磁场的方向

根据安培定则，载流导体磁场的方向与电流的方向有关。当电流方向为正向时，载流导体磁场方向呈逆时针方向；当电流方向为反向时，载流导体磁场方向呈顺时针方向。

以上图为例，当电流从左往右流过这根导线时，导线周围的磁场呈逆时针方向。

直线载流导体磁场公式

对于一根无限长的直线载流导体，可以根据比奥-萨伐尔定律求出该导体在某一点的磁场大小：

$$ B = \frac{\mu_0}{2\pi}\cdot\frac{I}{r} $$

其中，$B$为该点处的磁场大小，$\mu_0$为真空中的磁导率（约为$4\pi\times10^{-7}$），$I$为导线电流，$r$为该点到导线的距离。

环形载流导体磁场公式

对于一根半径为$R$的环形载流导体，可以根据比奥-萨伐尔定律求出该导体在其中心的磁场大小：

$$ B = \frac{\mu_0}{2R}\cdot I $$

其中，$B$为环心处的磁场大小，$\mu_0$为真空中的磁导率，$I$为导线电流。

应用

载流导体磁场是许多电磁仪器的基础，例如电动机、发电机、变配电设备、磁共振成像等。程序员可以运用这些公式，完成电磁场模拟、电机设计、电磁辐射计算等领域的开发。