电磁学(梁灿彬)第五章-稳恒电流的磁场讲课教案
基础物理学全套课件-第5章-稳恒磁场
1
2020年3月7日星期六
吉林大学 物理教学中心
载流圆形线圈的磁场
B L dB//
2. 欧姆定律
通过一段导体的电流与导体两端电压成正比
I
U R
GU
G 1 称为电导， R
单位是西门子 ( S = －1 )。
（1）电阻与材料长度l成正比、横截面积S成反比；
R
l S
l
S
是电阻率； 是电导率。
当导体的电阻率 或横截面积S不均匀时
R
dl
S
（2）欧姆定律的微分形式
FK q
(5.14)
2020年3月7日星期六
吉林大学 物理教学中心
l
r J
S
U
q FK F EK
场力推动正电荷 q 沿回路一周所做的功是
rr r
rr
Ñ Ñ A q r
(E
rL
EK
) dl
q
L EK dl
Ñ Ñ 利用 E dl 0 ；于是定义电动势为
L
A q
rr L EK dl
电动势是在非静电力作用下，使单位正电荷
绕闭合回路一周时，非静电力做的功。
（1）非静电力一般存在于电源 内部，这时有
Ar r B EK dl
（2）电动势是标量，规定负极经电源内部到正极
方向为电动势方向。
2020年3月7日星期六
吉林大学 物理教学中心
5.2 基本磁现象
有相互作用。
基本磁现象 磁悬浮
2020年3月7日星期六
《电磁学》教学大纲
《电磁学》教学大纲英文名称：electromagnetics授课专业：物理学学时：72学分：4开课学期：二年级上学期适用对象：物理学专业一、课程性质与任务电磁学是物理学专业的一门专业基础课。
电磁学已渗透到物理学的各个领域，成为研究物质过程必不可少的基础。
通过本门课程的教学，要求：使学生能全面地认识和理解电磁运动的基本现象和基本概念，系统地掌握电磁运动的基本规律，具有一定的分析和解决电磁学问题的能力，并为学习后继课程打下必要的基础。
通过对电磁学发展史上某些重大的发现和发明的介绍，使学生了解物理学思想和实验方法，培养学生的辩证唯物主义世界观，使学生获得科学方法论上的教益。
二、课程教学的基本要求1 、正确理解以下基本概念和术语：基本粒子、静电场、库仑力、电场强度、电通量、电位、电位差、电功、静电平衡、静电屏蔽、电容、加速器、静电能、极化强度、电位移向量、电流密度、超导、电功率、经典金属电子论、电动势、非静电力、温差电动势、静磁场、磁感应强度、安培力、磁通量、磁矩、电磁感应、感生电场、自感、互感、涡电流、趋肤效应、磁能、磁化强度、磁化电流、磁场强度、顺磁性、抗磁性、铁磁性、磁畴、铁磁屏蔽、位移电流、电磁场、能流密度、电磁波谱。
2 、掌握以下基本规律及分析计算方法（1）静电场基本定律和定理：库仑定律、电荷守恒定律、高斯定理、环路积分定理、叠加原理。
（2）稳恒电流和电路：欧姆定律、焦耳定律、基尔霍夫定律（节点方程、回路电压方程）（3）稳恒磁场的基本定律和定理：毕——伐定律，安培定律、高斯定理、环路积分定理。
（4）交变电磁场的基本定律和定理：楞次定律、法拉第电磁感应定律、麦克斯韦方程组。
（5）掌握以下物理量的分析计算方法：电场强度、电位、电位差、电通量、电容、磁感应强度、磁通量、安培力、磁矩、电动势、电磁能量等。
3 、注意培养学生以下几方面能力（1）分析电磁运动规律及物理实验构思方法，重视对实验现象的总结，培养科学分析问题的能力。
高中物理竞赛辅导电磁学讲义专题：第五章 稳恒磁场5节
§5 带电粒子在磁场中的运动引言：我们已知磁场对电流施力作用，而带电粒子以速度v运动时相当于电流，故运动带电粒子在磁场B中要受力而运动，此力称为洛仑兹力。
一、Force s z Lorent 'q 设一带电q （含正、负号）的粒子以速度v在磁场B 中运动，实验证明它受力为：B v q F ⨯=其大小为),sin(B v qvB F =,其方向垂直于B v ,所决定的平面，由B v⨯确定，如图5-34。
图5-34[讨论]1、0,=⋅⊥v F v F 故，表明磁力F 对运动电荷q 不做功。
F为侧向力（类似于曲线运动提供向心力者），它只改变q 之运动方向，不改变v或动能。
2、若空间B E,并存，则：)(B v E q F ⨯+=。
3、由B v q F⨯=也可定义B ，方法同前用B l Id F d ⨯=定义。
4、选速器原理：电子束中电子速度v 大小不一，选择某一速率的电子。
让电子束垂直穿过B E,（正交）共存区，直进者选出，其余删掉，且选出的粒子速率满足BE v =，分析如图5-35。
带负电的电子以初速进入B E,共存区BF+qF B-qθ)θ 正电荷 负电荷υυ∵B E F F =，∑=0FevB eE = ∴BE v =与m e ,无关。
图5-35二、洛仑兹力与安培力的关系安培力：B l Id F d⨯=洛仑兹力：B v q F⨯=形式上相似，反映内在有联系（相当性：l Id v q↔）。
载流导体内有大量定向运动电荷（电子），磁场对运动电荷的洛仑兹力是磁场对载流导体安培力的根本起因（教材中：安培力是作用在各自由电子上洛仑兹力的宏观表现）。
下面从微观角度进行考察：如图5-36(a)，一段长为L ，载流为I 、截面为S 的导线，电子定向漂移速度u，电子数密度为n ，处于均匀磁场B中（不考虑热运动）neu u j ==ρneus js I ==如图5-36(b)，L F ' --电子所受洛仑兹力，H F--霍耳电场力，当H L F F -='时，平衡。
《电磁学》教学大纲
《电磁学》教学大纲一、课程基本信息1．课程中文名称：电磁学2．类别：必修3．专业：物理学教育4．学时：108学时5．学分：6学分（含实践学分2学分）二、课程的地位、作用和任务电磁学是师范专科学校物理教育专业的一门重要的主干课程。
通过本课程的学习，使学生全面了解电磁运动的基本现象，系统地掌握电磁运动的基本概念及基本规律，初步具备分析解决电磁学问题的能力；了解经典电磁学的运用范围和电磁学发展史上某些重大发现和发明过程的物理思想和方法；了解电磁学研究的发展前沿以及它与其他学科的联系，注意理论联系实际，让学生初步学会用电磁学知识解决一些生产及生活中的实际问题。
三、理论教学内容与任务基本要求第一章真空中的静电场（ 10 学时）（一）要求l、掌握静电场的基本概念，基本规律；掌握描述“场”和解决“场”问题的方法和途径2、明确电荷是物质的一种属性，阐明电荷的量子性和守恒定律：掌握电荷之间的相互作用规律3、掌握电场强度、电位这两个重要概念以及它们所遵循的叠加原理4、能熟练地计算有关静电学的有关问题5、演示实验：（1）摩擦起电，电荷之间的相互作用，电荷的检验；（2）电力线的分布（二）要点：l、电荷2、库仑定律3、电场电场强度4、静电场的高斯定理5、电位电位差静电场的环路定理*6、电场强度与电位的微分关系（三）难点1、电场、电位和电能量等概念；2、求解电场、电位分布的方法第二章导体周围的静电场（6学时）（一）要求1、正确理解并掌握导体静电平衡的条件2、掌握导体静电平衡的性质：初步掌握求解导体静电平衡问题的方法3、理解电容及电容器的概念：掌握平衡板电容器、球形电容器、圆柱形电容器计算公式以及电容器串、并联的计算方法4、理解电场能的概念并会计算真空中的静电场能5、演示实验：（1）导体表面上电荷的分布；（2）静电感应起电；（3）静电屏蔽（二）要点：1、导体的静电平衡条件2、导体静电平衡的性质3、封闭导体腔内外的电场4、电容及电容器*5、静电计静电感应起电机6、带电体的能量（三）难点：根据导体静电平衡条件和导体的静电平衡性质求解导体静电平第三章静电场中的电介质（ 6 学时）（一）要求1、了解电介质极化的微观机制，掌握极化强度矢量的物理意义2、理解极化电荷的含义，掌握极化电荷、极化电荷面密度与极化强度矢量P 之间的关系3、掌握有介质时电场的讨论方法，会用介质中的高斯定理来计算静电场；明确E 、P 、D 的联系和区别4、了解静电场的能量及能量密度5、演示实验：介质对电容器电容的影响（二）要点：1、电介质的极化2、极化强度矢量3、有介质时的静电场方程*4、静电场的边值关系5、静电场的能量和能量密度（三）难点：求解介质中静电场的具体问题，如极化电荷的分布，介质中电场的分布等第四章稳恒电流和电路（8 学时）（一）要求1、理解稳恒电流的概念以及与其相对应的稳恒电场：了解稳恒电路的特点及串、并联电阻的计算2、透彻分析并掌握电流密度矢量及电场这两个概念的物理意义3、掌握欧姆定律（不含源电路、一段含源电路和全电路的欧姆定律）和焦耳定律；会计算电功及电功率4、掌握用基尔霍夫定律计算一些典型的复杂电路的方法5、演示实验：（1）电源电动势的测量；（2）影响导体电阻的因素；（3）惠斯登电桥（二）要点：1、电流稳恒电流电流密度矢量2、欧姆定律及其微分形式3、焦耳定律电功率*4、电阻的串联和并联*5、气体导电、液体导电6、电源和电动势7、闭合回路及含源支路的欧姆定律8、基尔霍夫定律*9、温差电现象（三）难点：l、电动势的概念2、用基尔霍夫定律求解复杂的电路第五章稳恒电流的磁场（ 10 学时）（一）要求l、理解掌握磁感应强度B 的物理意义2、在理解毕奥—萨伐尔定理物理意义的基础上能熟练地用它来计算载流导体的磁感应强度的分布3、掌握磁场中的高斯定理和安培环路定理；并会用安培环路定理计算具有轴对称的电流所产生的磁场4、掌握洛仑兹力公式及安培公式，并会用它们进行有关的计算5、演示实验：（1）磁感应线的演示（2）载流导线之间的相互作用（二）要点：l、基本磁现象2、磁感应强度、磁感应线3、毕奥—萨伐尔定律4、磁通量、磁场的高斯定理5、安培环路定理6、磁场对平行载流导线及带电粒子的作用7、平行载流导线的相互作用安培的定义（三）难点：1、磁感应强度的定义2、求解磁感应强度分布的具体问题第六章磁场对运动电荷和电流的作用（6学时）（一）要求1、掌握洛仑兹力公式，并会用右手螺旋法则判断洛仑兹力的方向2、掌握带电粒子在磁场中的运动情况3、了解回旋加速器的工作原理4、掌握安培力公式，并会用它们进行有关计算5、掌握磁场对载流导线的作用6、演示实验：（1）汤姆逊实验；（2）霍尔效应（二）要点：1、洛仑兹力2、汤姆逊实验*3、霍耳效应4、安培定律磁场对载流导线的作用（三）难点：洛仑兹力和安培力的概念及有关计算第七章磁介质（ 6 学时）（一）要求1、理解磁化的概念和描述磁化的宏观量M 的定义式；掌握磁化电流与磁化强度矢量M 之间的关系2、了解磁介质呈现顺磁性和抗磁性的原因；掌握铁磁质的三大特点：①高值，②非线性，③磁滞现象3、掌握介质中的安培环路定理及其应用；了解H 、M 、B 三者之间的联系和区别4、了解磁路概念及相应的计算5、演示实验：介质对磁场的影响（二）要点：1、磁介质的磁化磁化强度矢量磁化电流2、磁介质存在时的安培环路定理3、顺磁性与抗磁性4、铁磁质* 5、磁路及其计算（三）难点：磁化强度矢量的物理意义以及求解磁化电流的第八章电磁感应和暂态过程（ 12学时）（一）要求1、理解电磁感应现象的物理意义；掌握电磁感应的法拉第—楞次定律2、解感生电场的物理意义3、熟练地掌握计算动生电动势和感生电动势的方法，并能正确判断它们的方向4、了解自感现象和互感现象以及它们的应用，掌握自感系数L和互感系数M的物理意义和计算方法5、了解涡流，趋肤效应以及磁场的能量6、能正确写出RL、RC 串并联电路暂态过程的微分方程，掌握其解的形式和物理意义。
高中物理竞赛辅导电磁学讲义专题：第五章 稳恒磁场1节
第五章 稳恒磁场引言：电流通过导体有热效应，通过电解液有化学效应。
本章讨论电流的磁效应：电流在其周围空间激发磁场，磁场对电流有磁力作用。
本章重点介绍真空中静磁学知识，建立稳恒磁场之基本方程式。
研究方法仍为场论方法，注意与静电场比较和区别。
§1 磁的基本现象和规律一、磁作用电与磁常相伴随、相互转化，相互作用综述为图5-1所示几种情况。
图5-1 图5-21、磁铁间的相互作用 结合实物演示说明：(1)同种磁极相互排斥、异种磁极相互吸引，参见图5-2； (2)将一磁棒分为两段，N 、S 极并不能相互分离，不存在磁单极； (3)地球本身是一大磁体，其磁性N 极在地理南极，磁性S 极在地理北极。
自由悬挂的条形磁棒或长磁针始终指南北，即是上规律的体现——指南针及应用。
2、电流对磁铁的作用图5-3NS NSSNN S N S电流磁铁磁铁电流③ ②② ③①④I SNNI NSSINN SS通电导线周围产生磁场，通电螺线管相当于条形磁铁，参见图5-3。
3、磁铁对电流的作用电流是运动电荷形成，表明磁极对运动电荷也有磁力作用，参见图5-4。
图5-4 右手定则判受力4、电流对电流的作用 参见图5-5说明。
同向电流：吸引 反向电流：排斥图5-5以上均称为磁相互作用，是基本的磁现象。
二、磁场1、物质磁性的基本来源螺线管通电后的磁性与磁棒的相似性，启发人们：磁铁与电流是否在本源上一致？（19世纪，法国）安培分子电流假说：组成磁铁的最小单元——磁分子就是环形电流。
若这些分子电流定向排列，宏观上即显示N 、S 极。
●磁分子的“分子电流”等效成图5-6●分子环流形成的微观解释：原子、分子内电子的绕核旋转和自转。
综上可见：一切磁效应均来源于电流；一切磁作用都是电流与电流之间的相互作用，或说成运动电荷之间的相互作用。
I NSFN SF图5-62、磁场在静电学中，电的作用是近距作用，同样磁作用也是近距的：即磁作用是通过磁场传递。
稳恒电流的磁场电子教案
大小： B Fm qv
y
Bv
q
z
Fm
方向:磁力为零的方向
B v
x
Fm
单位：特斯拉（T） 高斯（Gs） 1（GS）＝10-4（T）
15
3. 磁场的高斯定理 （磁通连续原理）
静电场：
高斯定理： s D d S q
1. 与力学相比，电磁学的思路与学习方法不同
力学
牛顿运动 定律
动量规律 功能规律
电磁学
电现象 磁现象 电生磁 磁生电
电磁场 方程组
2
2. 与中学相比，加深了数学与物理的结合
高等数学的微积分、 矢量代数的运用。
3. 电学与磁学相比，两者思路相似：
实验规律
场的性质
场与物质的 相互作用
但概念的引入、公式的表达却不尽相同。
13
2. 磁感应强度
用磁场对载流线圈（或导体）或运动电荷的作用来描述磁场。 运动的正点电荷在磁场中所受的磁力来定义。
设带电量为q，速度为v 的运动试探电荷处于磁场中， 实验发现：
(1) 当运动试探电荷以同一速率v 沿不同方向通过磁场中某点P 时，电荷所受磁力的大小是不同的，但磁力的方向却总是与 电荷运动方向垂直；
奥斯特在报告中讲述了他的实验装置和60多个实验的结果，从实 验总结出：电流的作用仅存在于载流导线的周围；沿着螺纹方向垂 直于导线；电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质；作用的强 弱决定于介质，也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱；铜和其 他一些材料做的针不受电流作用；通电的环形导体相当于一个磁针， 具有两个磁极，等等。
稳恒磁场教学授课课件
er
)
4 r 2
Idl
大小：dB
0
4
Idl sin
r2
场源
P
Idl
r
dB
p
场点
r
dB
Idl
B
r
方向：右手螺旋法则, 垂 直于dl与r所在的平面；
0 4107 N A2
真空中的磁导率
• 叠dB加 原理4：0 给(I出dlr任2一e形r )状电流产生I 的磁场的分pd布B
I
2. 1820年9月法国物理学家安培发现磁场对电流有作 用力；后来，又发现载流导线之间或载流线圈之间也
有相互作用。 演示：
NN I
F
SS
S
N
I
I
以上实验说明：
①电流周围具有磁性。且电流与磁铁、电流与电流之 间通过磁场相互作用。
②载流线圈的N、S极可用右手螺旋法则定出。
N
S
电现象和磁现象之间是紧密联系的，电流和磁铁均能 在周围激发磁场，磁场对电流和磁铁均施加作用力。
❖从平衡位置转过90°时，试验线圈所受磁力矩为最大，用 Mmax表示，该处的磁感应强度B B = Mmax / Pm
综上所述，磁场中某点处的磁感应强度的方向与该点处试验 线圈在稳定平衡位置时法线的方向相同，磁感应强度的大 小等于具有单位磁矩的元线圈所受到的最大磁力矩。
B的单位：在国际单位制中，T，（特斯拉）
分子电流产生的磁场在轴线上；其方向用右手定则
判定。
v
N
N
-+
N
Si
S
S
磁中性
N
S
磁铁具有磁性和被磁化；
§6-1-2 磁场、磁感应强度
一、磁场 SN 磁铁
稳恒电流磁场PPT课件
L B dl 0 I
3.环路上所有各点的磁感应强度大小相等，方向与环路 方向一致；
或环路上某一部分各点的磁感应强度方向与环路方向 垂直，该部分的积分为零。而另一部分各点的磁感应 强度大小相等，方向与环路方向一致。
第24页/共69页
例：密绕载流长直螺线管（可视为无限长）通有电流为
0I 4a
cos1
cos2
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B
0I 4a
cos1
cos2
讨论:
1.无限长载流直导线的磁场：
1 0,
2
;
B
0I 2a
l 2
Idl
lr
o
I 1 a
dB
Px
任意点的磁场：B 0I 2r
2.半无限长载流直导线的磁场：
1 ,2 ;
B 0I (cos 1) 4R sin
T T 2r
B 0I
2r
0 ev 2r 2r
0ev 4r 2
方向如图所示。
第16页/共69页
例：一塑料圆盘，半径为R，电荷q均匀分布于表面， 圆盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动，角速度，求盘心 的磁感应强度。
解：将圆盘分划成许多圆环，
dq
q
R2
2rdr
2qrdr R2
,
qrdr
dI dq
a
c
B dl
b a c
B dl
d
B dl
B
dl
,
b
B dl
d d
B dl
0,
螺线 管外：Bb 外
B dl B
a
0,
dB
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3.安培实验：通电导线之间有相互作用力，即 电流和电流之间也有相互作用力。
4.磁铁对运动电荷有作用力。电子流从电子射 线管的阴极发射,形成一条电子射线，在旁边放 置一块磁铁，就可以看到电子射线的路径发生 偏转。
4.正确理解并掌握安培定律和洛仑兹力公 式， 了解安培力和洛仑兹力的关系。
§1 基本磁现象概述 (summary of basic magnetic phenomenon)
一、磁的基本现象
对磁现象的认识很早 最早发现的磁现象：天然磁石吸铁， 我国远在春秋战国时期（公元前六、七世 纪）的古书中已有记载
大量实验证明，电现象和磁现象存在相互联系。 我们知道，电的作用是“近距”的，磁极或电 流之间的相互作用也是这样的，不过它通过另 外一种场—磁场来传递的。
用磁场的观点，可以把上述关于磁铁和磁铁， 磁铁和电流，以及电流和电流之间相互作用的各 个实验统一起来,概括成这样一个图示：
磁铁 电流
磁场Leabharlann 磁铁 电流安培的分子电流的想法基本上是正确的，近 代物理学证实,分子电流是由原子中的各个电子 自旋和电子的轨道运动合成的结果。
这样，上面的图示可简化为：
电流
磁场 电流
注意：无论电荷静止还是运动，它们之 间都存在着库仑相互作用，但是只有运 动着的电荷之间才存在着磁相互作用。
§2 磁感应强度B 磁感应线
(magnetic induction
这样规定的磁场方向与一个放置在该点的小磁 针的北极N的指向一致； （2）载流线圈在磁场中所受的磁力矩M的大小 与线圈相对于磁场的取向有关，当线圈从平衡 位置转过 时，线圈所受磁力矩最大；
2
（3）磁矩 Pm不同的载流线圈（ S 不同或 I 0 不
同，或两者都不相同的线圈），在同一磁场中的
同一点处受到最大磁力矩 M 最大 不同， 但是其 比值M最大 / P却是相同的。
原因不叫磁场强度）这一物理量。它的定义方
法有三种：（1）由试探电流元在磁场中受力
来定义；（2）由运动电荷在磁场中所受到的
力来定义；（3）由试探线圈在磁场中受的力
矩来定义。这三种定义是相互等效的，我们现 采用最后一种方式来定义磁感应强度 B 。若
一个线圈的线度充分小，通过的电流I0也很小，
那么这样的载流线圈称为试探线圈。描述载流
nˆ 线 圈 的 物 理 量 是 磁 矩 ， 磁 矩
为 P mI0Sn ˆ ， 按右手法则确定。
Pm 定 义
实验表明： （1）试探线圈（即载流小线圈）在磁场中受到 力矩的作用而发生转动，线圈转动到某一位置 时，磁力矩为零，这一位置称为线圈的平衡位
置。规定：当线圈处于平衡位置时，线圈的法 线方向（磁矩 Pm 的方向）为该点的磁场方向，
各种矢量场在研究方法上有类似之处，稳 恒磁场的许多基本规律也与静电场对应，可采 用与静电场对比的方法研究稳恒磁场。
二、本章的基本要求
1.深刻理解磁感应强度B的概念及物理意义；
2.毕奥—萨伐尔定律是本章的基本定律，要 掌握其内容，并能熟练应用该定律计算磁感 应强度B；
3.理解稳恒磁场的两条基本定理,熟练应用 安培环路定理计算具有对称性分布的磁场；
前言(Preface)
一、本章的基本内容及研究思路
静止电荷的周围存在着电场 运动电荷周围，不仅有电场，而且还有磁场。 不随时间变化的磁场称为稳恒磁场，有时也 称为“静磁场”。 稳恒电流激发的磁场就是一种稳恒磁场。 运动的电荷（或电流）要产生磁场，磁场又 会对其他的运动电荷（或电流）有作用力。 本章就是从这两个方面来研究磁场的。
二、物质磁性的起源—安培分子电流假说
由于磁极与电荷之间有某些类似之处，最初曾认 为磁极是“磁荷”集中的所在（称N极有“正磁 荷”，S即由“负磁荷”），并认为磁性起源于
磁铁之间的相互作用起源于“磁荷”之间的 相互作用，通过一系列实验，才逐步认识到“磁 荷是不存在的”。
截流螺线管的行为很象一块磁铁，启发物 理学家们提出这样的问题：磁铁和电流是否本 源上是一致的？法国科学家安培提出磁性起源 的假说—安培分子电流假说：组成磁铁的最小 单元（磁分子）就是环形电流。
现在知道, 最早发现的天然磁铁矿矿石的 化学成分是Fe3O4。近代制造人工磁铁是 把铁磁物质放在通有电流的线圈中去磁化，
使之变成暂时的或永久的磁铁。根据需要
可以制成条形、针形、蹄形等各种形状。
一块磁体上磁性特别强的区域，叫做磁极。
任何磁体都有两极：南极（S）和北极（N） 事实表明磁体不存在独立的N极或S极，但是 有独立存在的正电荷或负电荷，这是磁极与电荷 的基本区别。 近代理论认为可能有独立磁极存在,这种具有 磁南极或磁北极的粒子，叫做磁单极子，但至今 尚未观察到这种粒子
一、 磁感应强度
B& B
magnetic
induction
line)
任何运动电荷或电流，在周围空间产 生磁场，磁场对外的重要表现是：（1） 磁场对引入磁场中的其他运动电荷或载 流导体有磁力的作用；（2）载流导体在 磁场内移动时，磁场的作用力将对载流 导体作功。这些表现说明了磁场的物质 性。
磁场的描述是用磁感应强度（由于历史的
实验表明：同名磁极互相排斥；异名磁 极互相吸引。
在历史上很长一段时期里，磁学和电学 的研究一直彼此独立地发展着，人们曾认为 磁与电是两类截然分开的现象。直至十九世 纪初，一系列重要的发现才打破了这个界限 ，使人们开始认识到电与磁之间有着不可分 割的联系。
下面介绍几个这方面的实验：
1.奥斯特实验：导线沿南北方向放置，下面有一 可在水平面内自由转动的磁针。当导线中没有电 流通过时，磁针在地磁场的作用下沿南北取向. 当导线中通有电流时, 磁针就会发生偏转。上述 实验表明，电流可以对磁铁施加作用力。
安培认为，任何物质的分子都存在环形电流， 称为分子电流，分子电流产生的磁场在轴线上的 方向可以用右手定则来判断，每一个分子电流相 当于一个小磁体。当物质中的分子电流排列得毫 无规则时，他们的磁场互相抵消，整个物体不显 磁性，但是，在一定条件下，这些分子电流比较 有规则的定向排列起来，他们的磁场互相加强， 整个物体就会显示出磁性。