通电直导线磁场计算器

直导体中的电流会产生环绕导线的磁场。当导线长度相对于观测距离可视为无限长时，由对称性可知，磁场大小只取决于电流、距离和磁导率。安培环路定律给出 B = μ₀μrI / (2πr)。在自由空间中，相对磁导率 μr 约为一；当电流以安培、距离以米表示时，数值表达式可简化为 B = 2 × 10⁻⁷ I/r。 磁场与电流成正比：电流加倍，任意固定距离处的磁感应强度也加倍。磁场与径向距离成反比：距离加倍，磁场减半。磁场方向沿以导线为中心的假想圆的切线方向。使用右手握持定则时，将拇指指向约定电流方向，四指弯曲的方向就是磁场方向。电流反向时磁场方向反转，但若使用电流的大小计算，所报告的磁场大小不变。 相对磁导率表示周围线性介质相对于真空如何改变磁场。日常计算中通常将空气视为 μr = 1。某些材料的磁导率更大，或会随磁场变化，但本简化模型假定介质均匀、线性且各向同性。铁磁材料的数值应谨慎使用，因为磁导率可能取决于场强、先前的磁化状态、温度和几何形状。计算器将真空结果乘以输入的相对磁导率，并同时以特斯拉和微特斯拉显示，便于比较。 当直导体向两端延伸的长度均远大于观测距离时，无限长导线近似最适用。在导线端点、弯折处、回流导体或有限线段附近，结合实际几何形状的毕奥-萨伐尔定律更准确。本模型还将导线视为细导线，因此距离从中心轴测量，通常应大于导线半径。附近电流会产生各自的矢量磁场，但本模型不包含这些贡献。请统一使用 SI 单位：输入距离前，将厘米换算成米。在注意几何假设的前提下，本计算器适用于电磁学习题、母排初步估算、传感器位置研究，以及实验室导体周围磁场的数量级核对。