电流磁效应（电流导线产生磁场的现象）

发现

1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉竟然有了磁性。

1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。

奥斯特的“电流碰撞”

电流磁效应

电流的磁效应，结果都失效了，莫非电流对磁体的作用根本不是纵向的，而是一种横向力，于是奥斯特继续进行新的探索。1820年4月的一天晚上，奥斯特在为精通哲学及具备相当物理知识的学者讲课时，突然来了“灵感”，在讲课结束时说：“让我把通电导线与磁针平行放置来试试看！”于是，他在一个小伽伐尼电池的两极之间接上一根很细的铂丝，在铂丝正下方放置一枚磁针，然后接通电源，小磁针微微地跳动，转到与铂丝垂直的方向。小磁针的摆动，对听课的听众来说并没什么，但对奥斯特来说实在太重要了，多年来盼望出现的现象，终于看到了，当时简直使他愣住，他又改变电流方向，发现小磁针向相反方向偏转，说明电流方向与磁针的转动之间有某种联系。

奥斯特为了进一步弄清楚电流对磁针的作用，于1820年4月到7月，费了三个月的时间，做了六十多个实验，他把磁针放在导线的上方、下方，考察了电流对磁针作用的方向；把磁针放在距导线不同距离，考察电流对磁针作用的强弱；把玻璃、金属、木头、石头、瓦片、松脂，水等放在磁针与导线之间，考察电流对磁针的影响……。并于1820年7月21日发表了题为《关于磁针上电流碰撞的实验》的论文，这篇论文仅用四页纸，十分简洁地报告了他的实验，向科学界宣布了电流的磁效应。1820年7月21日作为一个划时代的日子载入史册，它揭开了电磁学的序幕，标志着电磁学时代的到来。

奥斯特当时把电流对磁体的作用称为“电流碰撞”，他总结出了两个特点：一是电流碰撞存在于载流导线的周围；二是电流碰撞“沿着螺纹方向垂直于导线的螺纹线传播”。奥斯特实验证实了电流所产生的磁力的横向作用，他在二十年前建立的信念，终于靠自己的实验证实了。

有人说奥斯特的电流磁效应是“偶然地发现了磁针转动”，当然也不无道理，但是法国的巴斯德 说得好：“在观察的领域中，机遇只偏爱那种有准备的头脑。”

又称右手螺线管定则

奥斯特的发现轰动了整个欧洲，对法国学术界的震动尤大，法国物理学家阿拉果在瑞士听到了奥斯特发现电流磁效应的消息，十分敏锐地感到这一成果的

电流磁效应

此后安培又创造性地发展了实验内容，研究了电流对电流的作用，这比奥斯特实验大大前进了一步。他又向法国科学院提出了第二篇论文，阐述了他用实验证明了两平行载流导线，当电流方向相同时相互吸引，当电流方向相反时相互排斥。之后安培又用各种形状的曲线载流导线，研究他们之间的相互作用，并提出了第三篇论文。

在这以后安培又花了两、三个月的时间集中力量研究电流之间的相互作用。安培以极精巧的实验和相当高超的数学技巧结合起来，做了四个实验。

第一个实验，安培用一无定向秤检验对折通电导线有没有作用力，结果是否定的，从而证明当电流反向时，它产生的作用也相反。

第二个实验，安培仍用一无定向秤检验一对折通电导线，只是这时对折导线的另一臂绕成螺旋线，结果也是否定的，从而证明，电流元具有矢量性质，即许多电流元的合作用等于各单个电流元所产生的作用的矢量和。

第三个实验，安培设计了一个装置，同一端固定于圆心的绝缘柄固连一圆弧形导体，再将圆弧形导线架在两个通电的水银槽上．然而用各种通电线圈对

电流磁效应

第四个实验，安培用1．2、3三个相同的线圈，这三个线圈的线度之比与三线圈间距之比一致，通电后发现：1、3线圈对2线圈的合作用为零。从而证明，各电流强度和相互作用距离增加同样倍数时，作用力不变。

安培提出了一个假设是两电流元之间的相互作用力沿着它们的连线，在此基础上，安培总结得出两电流元之间的作用力与距离平方成反比的公式，这就是著名的安培定律。安培于同年12月4日向法国科学院报告了这个极为重要的成果。

为了解释奥斯特效应，安培把磁的本质简化为电流，认为磁体有一种绕磁轴旋进的电流，磁体中的电流与导体中的电流相互作用便导致了磁体的转动。这在某种意义上起到了用电流相互作用力来统一解释各种电磁现象的效果。

但菲涅耳对安培的磁体电流提出了质疑，他认为磁体中既然有电流，磁体就应当有明显的温升现象，但实际上无法测量出磁体的自发放热。在这种情况下，安培又提出了著名的分子电流假设：磁性物质中每个分子都有一微观电流，每个分子的圆电流形成一个小磁体。在磁性物质中，这些电流沿磁轴方向规律地排列，从而显现一种绕磁轴旋转的电流，如同螺线管电流一样。1827年安培发表了《电动力学现象的理论》．将其电动力学的数学理论牢固地建立在分子电流假设的基础上。

在安培得出电流元相互作用公式之前，法国科学家毕奥(J．B．Biot，

奥斯特的发现揭示了长期以来认为性质不同的电现象与磁现象之间的联系，电磁学立即进入了一个崭新的发展时期，法拉第后来评价这一发现时说：“它猛然打开了一个科学领域的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满光明。”人们为了纪念这位博学多才的科学家，从1934年起用“奥斯特”的名字命名磁场强度的单位。

从1820年7月奥斯特发表电流的磁效应到12月安培提出安培定律，这期间仅仅经历了四个多月时间。但电磁学却经历了从现象的总结到理论的归纳这一大飞跃，从而开创了电动力学的理论。这些成就的取得不仅体现了科学家作为时代领路人的极强的洞察力，也是一个负责任的电磁学奠基人。

概念定义

电流的磁效应(通电会产生磁)：奥斯特发现，任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。

非磁性金属通以电流，却可产生磁场，其效果与磁铁建立的磁场相同。

通有电流的长直导线周围产生的磁场：

电流磁效应

用右手握住导线，大拇指指向电流的方向(所以必须是直流电，电流的方向，在导线中是由正极流到负极)，其余四指所指的方向，即为磁力线的方向或磁针N极所受磁力的方向。

以右手握住线圈，四指指向导线上电流的方向，则大拇指所指即为磁力线方向。

H(高斯)=2I(安培)/10r(公分)<；==长直导线

I：系指导线上的总电流，可借着增加线圈的匝数来提高导线上的总电流。

r：为与导线间的垂直距离。

*注：地球磁场约0.2高斯。

螺管线圈：管面半径a，管长L，线圈总匝数N，距端面为X的P点

a.空心：X点之磁场

b.若在螺线管内塞满磁铁性物质，除了原有空心线圈所产生的磁场外，另外还得加上这些物质磁化后所造的磁场，即总磁场强度(B)应为

X：导磁M：磁化强度H：空心线圈之磁场

由上式可知塞有磁性物质的螺线管，其所产生的磁场强度为空心线圈的M倍。一般铁磁性物质的μ值在数百到数万之间。

效应

水平电流在小磁针的正上方或正下方，且电流方向沿南北方向时小磁针会发生明显偏转。