无限长直载流导线的磁场

长直导线的磁场：先确定距离，再判断方向

关键结论： 在真空中，无限长细直导线通有稳恒电流时，距导线轴线垂直距离 a 处的磁感应强度大小为 B=μ₀I/(2πa)。这里 I 取电流大小，a>0；磁场方向沿以导线为中心的圆的切线，用右手螺旋定则判断。对实际导线，应在导线外、远离两端且距离相对导线长度足够小时采用长直导线近似；空气中通常可近似使用 μ₀。

计算大小与判断方向的步骤

1. 确认导线近似为长直导线，电流稳定，观察点位于导线外。该式不能直接用于导线内部、短导线端部或线圈中心。
2. 取观察点到导线轴线的垂直距离 a，而不是沿导线量取的距离。把厘米换成米，电流用安培。
3. 代入 B=μ₀I/(2πa)，基础计算可取 μ₀≈4π×10⁻⁷ T·m/A。所得 B 的单位为特斯拉；1 μT=10⁻⁶ T。
4. 用右手拇指指向约定的电流方向，弯曲四指表示磁场的环绕方向。若电流从纸面朝向你，磁场按你看到的方向逆时针环绕。

例题：4 A 电流在 4 cm 处产生多大的磁场？

设导线满足上述近似，求导线自身产生的磁场。先换算 a=4 cm=0.04 m，再计算 B≈(4π×10⁻⁷×4)/(2π×0.04) T=2.0×10⁻⁵ T=20 μT。下面只改变一个条件，比较结果。

电流不变时，距离加倍，磁场大小减半；距离不变时，电流加倍，磁场大小加倍。若只反转电流方向而保持其大小，B 的大小不变，方向反转。

使用公式时要检查什么

• 把 4 cm 当作 4 m 代入，会把本题结果算小 100 倍。单位换算应在代入前完成。
• 把距离关系记成平方反比。无限长直导线模型给出 B∝1/a，并非 1/a²。
• 把公式算出的正数当作完整的磁场答案。磁场是矢量，题目询问磁场时还需要说明方向；多根导线的贡献也应按矢量相加。
• 将结果直接套用于铁芯附近或任意形状的导线。介质和几何条件改变后，需要相应的磁场模型。

公式参考与例题说明

• OpenStax University Physics 2：细直导线的磁场

最近复核：2026-09-11。公式参考以上资料；数值例题和对照表为 AICSCA 自编练习，不是官方考试原题。