比奥·萨瓦特定律指出:磁场源是电流元素,磁场的衰减与场点到电流元素的距离的平方成正比。磁场遵循叠加原理。由任意形状的导线激励的总磁感应强度B是由电流元件激励的磁感应强度DB的矢量积。任何形状的载流导线都可以视为许多电流元件IDL,只要已知由电流元件激发的磁场定律,就可以通过叠加原理获得任意载流导线激发的磁场的分布。
载流线的任何电流元素IDL在给定点P处产生的磁感应强度DB与电流元素的大小成正比,与电流元素与从电流元素到矢量的矢量r之间的夹角正弦成正比。 P点,与当前元素和P点之间的距离的平方成反比; DB的方向垂直于由DL和R确定的平面,并且该方向由右螺旋规则确定,也就是说,当右螺旋从IDL旋转小于180°到R的角度时,螺钉的方向如图1所示。数学表达式为
地球磁场起源的理论
其中k为比例系数,真空中k = 107t·m·a-1,不同磁性介质的K值不同。
为了使DB的公式合理化,设k =μ/ 4π,μ为介质的渗透率,μ= 4π×107t·m·a-1在真空中
地球磁场起源的理论
Biot Savart定律的向量表达如下:
地球磁场起源的理论
由任意形状的载流线在点P处产生的磁感应强度B等于该点上导体上每个电流元素
IDL产生的磁感应强度的矢量和
地球磁场起源的理论
Biot Savart定律给出了当前元素IDL在距R的空间中的点P处产生dB的幅度和方向。但是,由于当前元素不能单独存在,因此无法通过实验直接验证Biot Savart定律。 间接证明了比奥·萨瓦特定律的正确性,因为从比奥·萨瓦特定律得到的所有结果都与实验结果吻合良好
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