周復(fù)忠

摘 要：新課程背景下的物理教學(xué)，要培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，質(zhì)疑能力和創(chuàng)新精神，面對(duì)學(xué)生的各種問題，教師要在高中范圍內(nèi)為學(xué)生尋求盡可能清晰的解答，不能一味敷衍了事。本文從三個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹了磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B兩個(gè)物理量的相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)介紹了高中物理教材對(duì)兩個(gè)量的不同處理及其原因，以期為一些同學(xué)答疑解惑，給一線教師以啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：磁荷；磁場(chǎng)強(qiáng)度；磁感應(yīng)強(qiáng)度；磁化強(qiáng)度；粒子模型

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）7（S）-0040-2

筆者在進(jìn)行人教版新教材選修3-1第三章《磁場(chǎng)》第2節(jié)《磁感應(yīng)強(qiáng)度》的教學(xué)時(shí)，通過演示實(shí)驗(yàn)和與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義類比來突破難點(diǎn)，形成磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。在教學(xué)過程中，有學(xué)生當(dāng)堂提問，既然把磁場(chǎng)和電場(chǎng)進(jìn)行類比，為什么不把磁感應(yīng)強(qiáng)度叫做磁場(chǎng)強(qiáng)度呢？這個(gè)問題大概每屆學(xué)生都會(huì)問，筆者自然答道，歷史上“磁場(chǎng)強(qiáng)度”這一名稱已用來描述其他物理量了。誰(shuí)知該學(xué)生又追問道，“磁場(chǎng)強(qiáng)度”到底是什么物理量呢，這個(gè)量也是用來描述磁場(chǎng)性質(zhì)的嗎，如果是，它和“磁感應(yīng)強(qiáng)度”又有什么區(qū)別和聯(lián)系呢，高中物理為什么不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹呢？縱觀教材和教師教學(xué)用書對(duì)這些問題都沒有詳細(xì)說明，筆者覺得欠這個(gè)學(xué)生一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的回答，于是就有了以下文字。（以下討論僅限高中范圍）

1 磁場(chǎng)強(qiáng)度H到底是什么

磁場(chǎng)強(qiáng)度是通過類比磁場(chǎng)和電場(chǎng)，基于磁荷的觀點(diǎn)，是由庫(kù)倫提出的用于描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。1785年庫(kù)侖仿照研究電場(chǎng)的方法，確立了磁庫(kù)侖定律：兩磁荷間引力和斥力大小與它們的磁荷強(qiáng)度乘積成正比，與它們之間的距離平方成反比，即F=Kqm1·qm2/r2。由此定義磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為：H=F/qm，F(xiàn)為試驗(yàn)磁荷qm在磁場(chǎng)中某點(diǎn)所受的磁場(chǎng)力。因而，磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，數(shù)值上就等于單位正磁荷在該點(diǎn)所受到磁場(chǎng)力。顯然，磁場(chǎng)強(qiáng)度的這種定義方法完全是建立在“磁荷”觀點(diǎn)基礎(chǔ)上的，“磁荷”觀點(diǎn)是一個(gè)古老的觀點(diǎn)，事實(shí)上真正的磁荷并不存在。在磁庫(kù)侖定律確立三十五年以后，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流對(duì)磁針也有磁力作用，從此，人們就揭開了磁的本質(zhì)。磁的本質(zhì)是運(yùn)動(dòng)著的電荷，運(yùn)動(dòng)電荷（電流）會(huì)在其周圍激發(fā)磁場(chǎng)。于是，在認(rèn)識(shí)了磁的本質(zhì)之后，人們?cè)俅稳ッ枋龃艌?chǎng)強(qiáng)弱時(shí)就采用磁感應(yīng)強(qiáng)度B這個(gè)物理量了。

2 磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B有什么關(guān)系

事實(shí)上在近代電磁學(xué)中把磁場(chǎng)強(qiáng)度H僅作為描述磁場(chǎng)的一個(gè)輔助量，且僅在深入討論磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)性質(zhì)時(shí)才出現(xiàn)。在某真空環(huán)境中，若有一電流I，則其周圍空間就充滿了磁場(chǎng)，某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度可叫H?，F(xiàn)在我們?cè)O(shè)想該電流I不是存在于真空環(huán)境中而存在于充滿某種材料的空間里，我們可以稱材料為磁介質(zhì)，現(xiàn)在就相當(dāng)于把磁場(chǎng)H加到某種材料當(dāng)中，材料受H影響會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加場(chǎng)，我們把這個(gè)過程叫做磁介質(zhì)的“磁化”，即磁介質(zhì)有了磁性，也產(chǎn)生了磁場(chǎng)。現(xiàn)在我們進(jìn)一步設(shè)想在磁場(chǎng)中的該點(diǎn)放一試探電流元，那么它感受到就是總磁場(chǎng)而不再是H，試探電流元感受到的總磁場(chǎng)即高中物理教材定義的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。綜上所述，可以把磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B關(guān)系總結(jié)如下：

（1）H是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，B是試探電流元實(shí)際感受到的磁場(chǎng)。

（2）H是外場(chǎng)，B是總場(chǎng)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)H和磁介質(zhì)被磁化產(chǎn)生的磁場(chǎng)M的矢量和。

（3）磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)可寫成：B（r）=H（r）+M（r）（為了方便高中生理解不引入磁導(dǎo)率），r表示空間處某一點(diǎn)，注意上式對(duì)磁場(chǎng)中任何一點(diǎn)都成立。

（4）在空間沒有磁介質(zhì)存在時(shí)，也就是當(dāng)磁化強(qiáng)度M為零時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=H。

值得一提的是，從上面的分析我們可以看出磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位應(yīng)該是相同的。磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，1T=1N/A·m，而很多參考書又會(huì)告訴我們磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位是A/m。 看似H和B單位的不同，其實(shí)僅僅是由于最開始研究力學(xué)用的單位，和開始研究電荷、電流的單位完全獨(dú)立，導(dǎo)致的一種單位換算。既然知道了B和H單位不同只是由于電流和牛頓力學(xué)導(dǎo)致的，近代電磁學(xué)為了簡(jiǎn)化，將二者化為相同的單位，這就是電磁學(xué)里常用的高斯制。

3 為什么把B叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度

B（r）=H（r）+M（r），上式可以進(jìn)一步解釋，總磁場(chǎng)等于外加磁場(chǎng)和感生的磁場(chǎng)（磁介質(zhì)磁化產(chǎn)生的附加場(chǎng)）的矢量和，上式中H來源于外場(chǎng)，就叫它磁場(chǎng)強(qiáng)度；M是H磁化感應(yīng)的，就叫它磁化強(qiáng)度；而B既然表示總場(chǎng)，已經(jīng)考慮了感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度M，就稱B為磁感應(yīng)強(qiáng)度。

4 高中物理為什么不介紹磁場(chǎng)強(qiáng)度H

首先，是因?yàn)榇艌?chǎng)強(qiáng)度H僅在深入討論磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)性質(zhì)時(shí)才出現(xiàn)，而中學(xué)階段所討論的都是真空或空氣中的磁場(chǎng)。

其次，是因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B是一個(gè)更基本的描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。

（1）盡管高中物理教材磁感應(yīng)強(qiáng)度是通過B=Fmax/Il 定義的，但更本質(zhì)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x方法應(yīng)是B=Fmax/q0v，這是因?yàn)殡姶艑W(xué)本身就是研究電磁場(chǎng)與電荷間相互作用及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的，其中B的方向?yàn)閙ax×的方向，具體可用右手螺旋法判定。

（2）電流的微觀機(jī)制告訴我們，電流的本質(zhì)是載荷受力產(chǎn)生的漂移，所以粒子模型比電流模型更加基本。

（3）H是通過電流的磁效應(yīng)得到的，B是通過粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)定義的，由于粒子模型比電流模型更加基本所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B比磁場(chǎng)強(qiáng)度H更加基本。新課程基本理念之一是在課程內(nèi)容上體現(xiàn)基礎(chǔ)性，所以高中物理教科書選用磁感應(yīng)強(qiáng)度B這一更基本、更基礎(chǔ)的物理量來描述磁場(chǎng)的性質(zhì)也就不足為奇了。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁燦斌，秦光戎，梁竹健.電磁學(xué)[M].北京：高等教出版社，1980.

[2]中華人名共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[3]鄒書云.《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理教學(xué)探討，2009，（11）：22.

（欄目編輯 羅琬華）

摘 要：新課程背景下的物理教學(xué)，要培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，質(zhì)疑能力和創(chuàng)新精神，面對(duì)學(xué)生的各種問題，教師要在高中范圍內(nèi)為學(xué)生尋求盡可能清晰的解答，不能一味敷衍了事。本文從三個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹了磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B兩個(gè)物理量的相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)介紹了高中物理教材對(duì)兩個(gè)量的不同處理及其原因，以期為一些同學(xué)答疑解惑，給一線教師以啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：磁荷；磁場(chǎng)強(qiáng)度；磁感應(yīng)強(qiáng)度；磁化強(qiáng)度；粒子模型

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）7（S）-0040-2

筆者在進(jìn)行人教版新教材選修3-1第三章《磁場(chǎng)》第2節(jié)《磁感應(yīng)強(qiáng)度》的教學(xué)時(shí)，通過演示實(shí)驗(yàn)和與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義類比來突破難點(diǎn)，形成磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。在教學(xué)過程中，有學(xué)生當(dāng)堂提問，既然把磁場(chǎng)和電場(chǎng)進(jìn)行類比，為什么不把磁感應(yīng)強(qiáng)度叫做磁場(chǎng)強(qiáng)度呢？這個(gè)問題大概每屆學(xué)生都會(huì)問，筆者自然答道，歷史上“磁場(chǎng)強(qiáng)度”這一名稱已用來描述其他物理量了。誰(shuí)知該學(xué)生又追問道，“磁場(chǎng)強(qiáng)度”到底是什么物理量呢，這個(gè)量也是用來描述磁場(chǎng)性質(zhì)的嗎，如果是，它和“磁感應(yīng)強(qiáng)度”又有什么區(qū)別和聯(lián)系呢，高中物理為什么不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹呢？縱觀教材和教師教學(xué)用書對(duì)這些問題都沒有詳細(xì)說明，筆者覺得欠這個(gè)學(xué)生一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的回答，于是就有了以下文字。（以下討論僅限高中范圍）

1 磁場(chǎng)強(qiáng)度H到底是什么

磁場(chǎng)強(qiáng)度是通過類比磁場(chǎng)和電場(chǎng)，基于磁荷的觀點(diǎn)，是由庫(kù)倫提出的用于描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。1785年庫(kù)侖仿照研究電場(chǎng)的方法，確立了磁庫(kù)侖定律：兩磁荷間引力和斥力大小與它們的磁荷強(qiáng)度乘積成正比，與它們之間的距離平方成反比，即F=Kqm1·qm2/r2。由此定義磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為：H=F/qm，F(xiàn)為試驗(yàn)磁荷qm在磁場(chǎng)中某點(diǎn)所受的磁場(chǎng)力。因而，磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，數(shù)值上就等于單位正磁荷在該點(diǎn)所受到磁場(chǎng)力。顯然，磁場(chǎng)強(qiáng)度的這種定義方法完全是建立在“磁荷”觀點(diǎn)基礎(chǔ)上的，“磁荷”觀點(diǎn)是一個(gè)古老的觀點(diǎn)，事實(shí)上真正的磁荷并不存在。在磁庫(kù)侖定律確立三十五年以后，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流對(duì)磁針也有磁力作用，從此，人們就揭開了磁的本質(zhì)。磁的本質(zhì)是運(yùn)動(dòng)著的電荷，運(yùn)動(dòng)電荷（電流）會(huì)在其周圍激發(fā)磁場(chǎng)。于是，在認(rèn)識(shí)了磁的本質(zhì)之后，人們?cè)俅稳ッ枋龃艌?chǎng)強(qiáng)弱時(shí)就采用磁感應(yīng)強(qiáng)度B這個(gè)物理量了。

2 磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B有什么關(guān)系

事實(shí)上在近代電磁學(xué)中把磁場(chǎng)強(qiáng)度H僅作為描述磁場(chǎng)的一個(gè)輔助量，且僅在深入討論磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)性質(zhì)時(shí)才出現(xiàn)。在某真空環(huán)境中，若有一電流I，則其周圍空間就充滿了磁場(chǎng)，某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度可叫H?，F(xiàn)在我們?cè)O(shè)想該電流I不是存在于真空環(huán)境中而存在于充滿某種材料的空間里，我們可以稱材料為磁介質(zhì)，現(xiàn)在就相當(dāng)于把磁場(chǎng)H加到某種材料當(dāng)中，材料受H影響會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加場(chǎng)，我們把這個(gè)過程叫做磁介質(zhì)的“磁化”，即磁介質(zhì)有了磁性，也產(chǎn)生了磁場(chǎng)?，F(xiàn)在我們進(jìn)一步設(shè)想在磁場(chǎng)中的該點(diǎn)放一試探電流元，那么它感受到就是總磁場(chǎng)而不再是H，試探電流元感受到的總磁場(chǎng)即高中物理教材定義的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。綜上所述，可以把磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B關(guān)系總結(jié)如下：

（1）H是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，B是試探電流元實(shí)際感受到的磁場(chǎng)。

（2）H是外場(chǎng)，B是總場(chǎng)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)H和磁介質(zhì)被磁化產(chǎn)生的磁場(chǎng)M的矢量和。

（3）磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)可寫成：B（r）=H（r）+M（r）（為了方便高中生理解不引入磁導(dǎo)率），r表示空間處某一點(diǎn)，注意上式對(duì)磁場(chǎng)中任何一點(diǎn)都成立。

（4）在空間沒有磁介質(zhì)存在時(shí)，也就是當(dāng)磁化強(qiáng)度M為零時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=H。

值得一提的是，從上面的分析我們可以看出磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位應(yīng)該是相同的。磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，1T=1N/A·m，而很多參考書又會(huì)告訴我們磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位是A/m。 看似H和B單位的不同，其實(shí)僅僅是由于最開始研究力學(xué)用的單位，和開始研究電荷、電流的單位完全獨(dú)立，導(dǎo)致的一種單位換算。既然知道了B和H單位不同只是由于電流和牛頓力學(xué)導(dǎo)致的，近代電磁學(xué)為了簡(jiǎn)化，將二者化為相同的單位，這就是電磁學(xué)里常用的高斯制。

3 為什么把B叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度

B（r）=H（r）+M（r），上式可以進(jìn)一步解釋，總磁場(chǎng)等于外加磁場(chǎng)和感生的磁場(chǎng)（磁介質(zhì)磁化產(chǎn)生的附加場(chǎng)）的矢量和，上式中H來源于外場(chǎng)，就叫它磁場(chǎng)強(qiáng)度；M是H磁化感應(yīng)的，就叫它磁化強(qiáng)度；而B既然表示總場(chǎng)，已經(jīng)考慮了感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度M，就稱B為磁感應(yīng)強(qiáng)度。

4 高中物理為什么不介紹磁場(chǎng)強(qiáng)度H

首先，是因?yàn)榇艌?chǎng)強(qiáng)度H僅在深入討論磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)性質(zhì)時(shí)才出現(xiàn)，而中學(xué)階段所討論的都是真空或空氣中的磁場(chǎng)。

其次，是因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B是一個(gè)更基本的描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。

（1）盡管高中物理教材磁感應(yīng)強(qiáng)度是通過B=Fmax/Il 定義的，但更本質(zhì)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x方法應(yīng)是B=Fmax/q0v，這是因?yàn)殡姶艑W(xué)本身就是研究電磁場(chǎng)與電荷間相互作用及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的，其中B的方向?yàn)閙ax×的方向，具體可用右手螺旋法判定。

（2）電流的微觀機(jī)制告訴我們，電流的本質(zhì)是載荷受力產(chǎn)生的漂移，所以粒子模型比電流模型更加基本。

（3）H是通過電流的磁效應(yīng)得到的，B是通過粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)定義的，由于粒子模型比電流模型更加基本所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B比磁場(chǎng)強(qiáng)度H更加基本。新課程基本理念之一是在課程內(nèi)容上體現(xiàn)基礎(chǔ)性，所以高中物理教科書選用磁感應(yīng)強(qiáng)度B這一更基本、更基礎(chǔ)的物理量來描述磁場(chǎng)的性質(zhì)也就不足為奇了。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁燦斌，秦光戎，梁竹健.電磁學(xué)[M].北京：高等教出版社，1980.

[2]中華人名共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[3]鄒書云.《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理教學(xué)探討，2009，（11）：22.

（欄目編輯 羅琬華）

摘 要：新課程背景下的物理教學(xué)，要培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，質(zhì)疑能力和創(chuàng)新精神，面對(duì)學(xué)生的各種問題，教師要在高中范圍內(nèi)為學(xué)生尋求盡可能清晰的解答，不能一味敷衍了事。本文從三個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹了磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B兩個(gè)物理量的相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)介紹了高中物理教材對(duì)兩個(gè)量的不同處理及其原因，以期為一些同學(xué)答疑解惑，給一線教師以啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：磁荷；磁場(chǎng)強(qiáng)度；磁感應(yīng)強(qiáng)度；磁化強(qiáng)度；粒子模型

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）7（S）-0040-2

筆者在進(jìn)行人教版新教材選修3-1第三章《磁場(chǎng)》第2節(jié)《磁感應(yīng)強(qiáng)度》的教學(xué)時(shí)，通過演示實(shí)驗(yàn)和與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義類比來突破難點(diǎn)，形成磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。在教學(xué)過程中，有學(xué)生當(dāng)堂提問，既然把磁場(chǎng)和電場(chǎng)進(jìn)行類比，為什么不把磁感應(yīng)強(qiáng)度叫做磁場(chǎng)強(qiáng)度呢？這個(gè)問題大概每屆學(xué)生都會(huì)問，筆者自然答道，歷史上“磁場(chǎng)強(qiáng)度”這一名稱已用來描述其他物理量了。誰(shuí)知該學(xué)生又追問道，“磁場(chǎng)強(qiáng)度”到底是什么物理量呢，這個(gè)量也是用來描述磁場(chǎng)性質(zhì)的嗎，如果是，它和“磁感應(yīng)強(qiáng)度”又有什么區(qū)別和聯(lián)系呢，高中物理為什么不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹呢？縱觀教材和教師教學(xué)用書對(duì)這些問題都沒有詳細(xì)說明，筆者覺得欠這個(gè)學(xué)生一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的回答，于是就有了以下文字。（以下討論僅限高中范圍）

1 磁場(chǎng)強(qiáng)度H到底是什么

磁場(chǎng)強(qiáng)度是通過類比磁場(chǎng)和電場(chǎng)，基于磁荷的觀點(diǎn)，是由庫(kù)倫提出的用于描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。1785年庫(kù)侖仿照研究電場(chǎng)的方法，確立了磁庫(kù)侖定律：兩磁荷間引力和斥力大小與它們的磁荷強(qiáng)度乘積成正比，與它們之間的距離平方成反比，即F=Kqm1·qm2/r2。由此定義磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為：H=F/qm，F(xiàn)為試驗(yàn)磁荷qm在磁場(chǎng)中某點(diǎn)所受的磁場(chǎng)力。因而，磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，數(shù)值上就等于單位正磁荷在該點(diǎn)所受到磁場(chǎng)力。顯然，磁場(chǎng)強(qiáng)度的這種定義方法完全是建立在“磁荷”觀點(diǎn)基礎(chǔ)上的，“磁荷”觀點(diǎn)是一個(gè)古老的觀點(diǎn)，事實(shí)上真正的磁荷并不存在。在磁庫(kù)侖定律確立三十五年以后，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流對(duì)磁針也有磁力作用，從此，人們就揭開了磁的本質(zhì)。磁的本質(zhì)是運(yùn)動(dòng)著的電荷，運(yùn)動(dòng)電荷（電流）會(huì)在其周圍激發(fā)磁場(chǎng)。于是，在認(rèn)識(shí)了磁的本質(zhì)之后，人們?cè)俅稳ッ枋龃艌?chǎng)強(qiáng)弱時(shí)就采用磁感應(yīng)強(qiáng)度B這個(gè)物理量了。

2 磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B有什么關(guān)系

事實(shí)上在近代電磁學(xué)中把磁場(chǎng)強(qiáng)度H僅作為描述磁場(chǎng)的一個(gè)輔助量，且僅在深入討論磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)性質(zhì)時(shí)才出現(xiàn)。在某真空環(huán)境中，若有一電流I，則其周圍空間就充滿了磁場(chǎng)，某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度可叫H?，F(xiàn)在我們?cè)O(shè)想該電流I不是存在于真空環(huán)境中而存在于充滿某種材料的空間里，我們可以稱材料為磁介質(zhì)，現(xiàn)在就相當(dāng)于把磁場(chǎng)H加到某種材料當(dāng)中，材料受H影響會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加場(chǎng)，我們把這個(gè)過程叫做磁介質(zhì)的“磁化”，即磁介質(zhì)有了磁性，也產(chǎn)生了磁場(chǎng)?，F(xiàn)在我們進(jìn)一步設(shè)想在磁場(chǎng)中的該點(diǎn)放一試探電流元，那么它感受到就是總磁場(chǎng)而不再是H，試探電流元感受到的總磁場(chǎng)即高中物理教材定義的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。綜上所述，可以把磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B關(guān)系總結(jié)如下：

（1）H是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，B是試探電流元實(shí)際感受到的磁場(chǎng)。

（2）H是外場(chǎng)，B是總場(chǎng)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)H和磁介質(zhì)被磁化產(chǎn)生的磁場(chǎng)M的矢量和。

（3）磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)可寫成：B（r）=H（r）+M（r）（為了方便高中生理解不引入磁導(dǎo)率），r表示空間處某一點(diǎn)，注意上式對(duì)磁場(chǎng)中任何一點(diǎn)都成立。

（4）在空間沒有磁介質(zhì)存在時(shí)，也就是當(dāng)磁化強(qiáng)度M為零時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=H。

值得一提的是，從上面的分析我們可以看出磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位應(yīng)該是相同的。磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，1T=1N/A·m，而很多參考書又會(huì)告訴我們磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位是A/m。 看似H和B單位的不同，其實(shí)僅僅是由于最開始研究力學(xué)用的單位，和開始研究電荷、電流的單位完全獨(dú)立，導(dǎo)致的一種單位換算。既然知道了B和H單位不同只是由于電流和牛頓力學(xué)導(dǎo)致的，近代電磁學(xué)為了簡(jiǎn)化，將二者化為相同的單位，這就是電磁學(xué)里常用的高斯制。

3 為什么把B叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度

B（r）=H（r）+M（r），上式可以進(jìn)一步解釋，總磁場(chǎng)等于外加磁場(chǎng)和感生的磁場(chǎng)（磁介質(zhì)磁化產(chǎn)生的附加場(chǎng)）的矢量和，上式中H來源于外場(chǎng)，就叫它磁場(chǎng)強(qiáng)度；M是H磁化感應(yīng)的，就叫它磁化強(qiáng)度；而B既然表示總場(chǎng)，已經(jīng)考慮了感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度M，就稱B為磁感應(yīng)強(qiáng)度。

4 高中物理為什么不介紹磁場(chǎng)強(qiáng)度H

首先，是因?yàn)榇艌?chǎng)強(qiáng)度H僅在深入討論磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)性質(zhì)時(shí)才出現(xiàn)，而中學(xué)階段所討論的都是真空或空氣中的磁場(chǎng)。

其次，是因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B是一個(gè)更基本的描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。

（1）盡管高中物理教材磁感應(yīng)強(qiáng)度是通過B=Fmax/Il 定義的，但更本質(zhì)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x方法應(yīng)是B=Fmax/q0v，這是因?yàn)殡姶艑W(xué)本身就是研究電磁場(chǎng)與電荷間相互作用及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的，其中B的方向?yàn)閙ax×的方向，具體可用右手螺旋法判定。

（2）電流的微觀機(jī)制告訴我們，電流的本質(zhì)是載荷受力產(chǎn)生的漂移，所以粒子模型比電流模型更加基本。

（3）H是通過電流的磁效應(yīng)得到的，B是通過粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)定義的，由于粒子模型比電流模型更加基本所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B比磁場(chǎng)強(qiáng)度H更加基本。新課程基本理念之一是在課程內(nèi)容上體現(xiàn)基礎(chǔ)性，所以高中物理教科書選用磁感應(yīng)強(qiáng)度B這一更基本、更基礎(chǔ)的物理量來描述磁場(chǎng)的性質(zhì)也就不足為奇了。

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（欄目編輯 羅琬華）