磁场

Prerequisite　电场

　　本书中磁场（magnetic field）指的是磁感应强度（magnetic inductance），一般记为 $ \boldsymbol{\mathbf{B}} $．磁场是三维空间中的矢量场，即空间中的每一点 $ \boldsymbol{\mathbf{r}} $ 都对应一个磁场矢量 $ \boldsymbol{\mathbf{B}} ( \boldsymbol{\mathbf{r}} )$．磁场一般用广义洛伦兹力eq. 4 来定义：空间中某点的磁场使得运动时经过该点的点电荷所受的电磁力为

\begin{equation} \boldsymbol{\mathbf{F}} = q( \boldsymbol{\mathbf{E}} + \boldsymbol{\mathbf{v}} \boldsymbol\times \boldsymbol{\mathbf{B}} ) \end{equation}

其中 $q$ 是电荷量，$ \boldsymbol{\mathbf{E}} $ 是该点的电场，$ \boldsymbol{\mathbf{v}} $ 是速度．

　　由于历史原因，“磁场强度” 这个而名字已经被占用，所以 $ \boldsymbol{\mathbf{B}} $ 只好叫做磁感应强度．在比较新的教材中，磁场一般指磁感应强度．磁场也可以使用安培力来定义，但安培力在微观本质上也是洛伦兹力．

　　磁感应强度单位为特斯拉（Tesla），即 $ \,\mathrm{kg\cdot C^{-1}s^{-1}} $．

　　与电场线一样，我们可以在空间中画出许多有方向的磁感线，使得磁感线上任意一点的方向等于该点处磁场的方向，磁感线在单位横截面的条数与截面处的磁场大小近似成正比．磁感线通常用于磁场的可视化和帮助理解，并不是实际存在的，也并不精确．