電流元

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電流元是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技術語。

漢字，中國古人智慧的結晶^[1]。千百年間，它經歷了「甲金篆隸草楷行」的發展^[2]。從記錄的工具到藝術的載體，它的身上，傾注了無數先人的心血。

名詞解釋

電流元是電磁學中為了求出任意形狀的線電流所激發的磁場而建立起來的抽象物理模型。在通以電流 I 的導線上任取長度為 dl 的一段導線線元，把它規定為矢量，其方向與電流的方向相同，這樣一個載有電流的矢量線元 Idl 就稱為電流元。

電流元是通電導線的微分元。通常把通電導線分成許多無窮小的線元 dl，每一小線元中電流 I 是相等的，電流和線元的乘積定義為電流元。Idl 的空間導線方向是任意的，規定電流沿某一導線元的流向為此電流元矢量的方向。

法國科學家畢奧（J.B.Biot）和薩伐爾（F.Savart）對前人大量的實驗進行了研究和推理，經拉普拉斯（Pierre-SimonLaplace，1749−1827）進一步從數學上歸納，得到的關於一段電流元產生磁場的規律，稱為畢奧–薩伐爾定律。

真空中任一電流元 Idl，在給定點 P 所產生的磁感強度 dB 的大小與電流元的大小成正比，與電流元和由電流元到 P 點的矢徑 r 之間的夾角的正弦成正比，並與電流元到 P 點距離的平方成反比；dB 的方向垂直於 dl 和 r 所組成的平面，並沿矢積 dl×r 的方向。

運用電流元物理模型和畢奧–薩伐爾定律，根據磁場疊加原理，從原則上可以求出任意載流導線在 P 點的磁感強度 B。

應當指出，由於孤立的電流元是不能得到的，畢奧–薩伐爾定律是在實驗的基礎上經過科學抽象提取出來的，它不能由實驗直接加以證明，但由這個定律出發得到的一些結果都很好地與實驗相符合。

電流元的概念在電磁波輻射理論中是基本的，因為時變的電流元是電磁輻射源的基本單元。它與靜電學中的電荷具有同樣重要的意義。由於疊加原理在線性媒介中一個複雜天線所輻射的場可以由這些源的單元（電流元）所輻射的場的總和確定。