恆定磁場

恆定電流產生的磁稱為恆定磁場，或稱為靜磁場。用來描述磁場的基本物理量是磁感應強度矢量。研究恆定磁場必須確定其磁感應強度矢量、散度、旋度。

由恆定磁場的基本實驗定律——安培實驗定律來推導出一系列的磁場物理量和相關的結論。

恆定電流周圍空間中存在的一種特殊形態的物質。

磁場的基本特徵是對置於其中的電流有力的作用。永久磁鐵的磁場也是恆定磁場。按照A.-M.安培給定的概念，這種磁場可以看作是由分子尺度上的等效電流所引起的。

磁場可以用磁力線描述。

若認為磁場是由電流產生的，按照畢奧-薩伐爾定律，磁力線都是閉合曲線，這一性質稱為磁通連續性定理。其數學表示式為

式中C為任一閉合面，即穿出任一閉合面的磁通代數和為零，迴路上任一電流源Idl所在的點稱為源點，其位置矢量用表示，需要計算磁感應強度B的點稱為場點，其位置矢量用r表示。

上式的微分形式是，式中為散度算符。這是磁場的基本性質之一，稱為無散性。

磁場對在其中的磁介質產生磁化作用，即在磁場的作用下介質中出現分子電流。

總的磁場由自由電流與分子電流共同產生。

永磁鐵本身有自發的磁化，因而不需要外界自由電流也能產生磁場。

磁介質的磁化程度用磁化強度M表徵。可定義磁場強度H為後式稱為磁介質的本構方程。式中μ為磁介質的磁導率。將μ寫為、， 為真空磁導率，為磁介質的相對磁導率。

描述磁場強弱和方向的基本物理量。是矢量，常用符號B表示。磁感應強度也被稱為磁通量密度或磁通密度。在物理學中磁場的強弱使用磁感強度（也叫磁感應強度）來表示，磁感強度大表示磁感強；磁感強度小，表示磁感弱。

這個物理量之所以叫做磁感應強度，而沒有叫做磁場強度，是由於歷史上磁場強度一詞已用來表示另外一個物理量了。

電荷在電場中受到的電場力是一定的，方向與該點的電場方向相同或者相反。電流在磁場中某處所受的安培力，與電流在磁場中放置的方向有關，當電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力最小，等於零；當電流方向與磁場方向垂直時，電流受的安培力最大。

磁場強度H沿閉合迴路的積分，等於穿過該迴路所限定的面上的自由電流。這裡迴路的方向與電流的正向按右螺旋規則選定。這一性質表示為這就是安培環路定律。

其微分形式為式中J為自由電流密度。

此式及上式表明，磁場屬於有旋場。

對於有旋場，根據數學理論可以引入矢量位函數A來描述，稱A為矢量磁位，它滿足

但是，由上式並不能唯一地決定A，因此對恆定磁場還時常限定·

在均勻、各向同性、線性的磁介質中有根據磁場中的J和邊界條件求出A和B以通過上式計算磁場。

根據M.法拉第與J.C.麥克斯韋的理論，磁場中儲存有能量，能量密度為。

這個能量在磁場的建立及消失過程中將與其他能量形式發生轉化或者以電磁輻射形式向外傳播。