电磁学论文(6篇)

电磁学论文篇1

一、电磁学的发展历程

人类很早就认识了磁现象和电现象，我国在战国末期就发现了磁铁矿吸引铁的现象，在东汉初期就有带电的琥珀吸引轻小物体的记载。但是，人类对电磁现象的系统研究，却是在欧洲文艺复兴之后开展起来的，到19世纪才建立了完整的电磁学理论。在电磁学发展过程中，涌现了无数科学家通过科学假说、实验验证、理论分析等研究过程，一步步对自然规律进行揭示。其中比较典型的有：1785年库仑定律的发现，使电学进入了定量研究阶段，真正成为一门科学；1820年奥斯特电流磁效应的发现，揭示了电流能够产生磁场；1821年安培的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质；1831年法拉第电磁感应定律的发现，进一步揭示了电和磁的密切联系；19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论，并成功预言了电磁波的存在，1888年赫兹的实验证实了麦克斯韦的电磁场理论，从而电磁学发展到了顶峰。

二、电磁学的知识结构和知识规律

1.知识结构

2.知识规律

“电场”一章是学好电磁学的基础和关键，基本概念多，且抽象，如电场强度、电场线、电势和电势能等。教材从电荷在电场中受力和电场力做功两个角度研究电场的基本性质，许多知识要在力学知识的基础上学习。

“恒定电流”一章是在初中基础上的充实、扩展和提高，重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律，电路的等效处理方法和实验的设计是本章的重点。

“磁场”一章阐明了磁与电的统一性，用研究电场的方法进行类比，可较好地解决磁场和磁感强度的概念。由安培力导出洛仑兹力，由洛仑兹力导出带电粒子在匀强磁场中的运动规律等，因此，分析推理是本章的特点。

“电磁感应”一章的重要物理规律是法拉第电磁感应定律和愣次定理，这部分知识中，能量守恒定律是将各知识点串起来的主线。由于楞次定律较抽象，要通过实验进行分析、归纳，需加强学生的抽象思维能力。

“交变电流”和“电磁波”是在电场和磁场基础上结合电磁感应的理论和实践。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律，同时也把波动理论从机械波推到电磁波，从而对物质的波动性的认识提高了一步。

三、电磁学的研究方式：“场”和“路”

电荷周围存在电场，每个带电粒子都被电场包围着，运动电荷的周围除了电场还存在磁场，磁体的周围也存在磁场。现在的科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点，并证明了电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在，电磁场是物质的一种形式，是物质相互作用的特殊方式，也是电磁运动的实质。教材中以场为主线，主要有电场、磁场和电磁场。电场强度和电势是描述电场性质的两个重要物理量。磁感强度是描述磁场性质的重要物理量。电磁感应规律是反映电场和磁场间密切联系的一种物理现象。麦克斯韦从理论上指出了变化的电场和磁场总是相互联系的，一个不可分割的统一体，这就是电磁场。库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律为建立麦克斯韦理论，提供了基础和实验规律。

电路知识具有广泛的实用价值，以路为主线，主要有直流电路、交流电路（包括振荡电路）。欧姆定律是从实验中总结出来的一条重要规律，是解决电路问题的重要依据。要会分析电路的连接方式（串联或并联）及等效处理方法，电功和电功率的计算，不仅能解决直流电路问题，还可以解决交流电路的问题。

四、电磁学问题的解决途径：“力”和“能”

电磁学论文篇2

关键词：工程电磁场；ANSYS；仿真

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2016）15-0164-02

“工程电磁场”是一门理论性比较强的课程，要求学生具有较好的数学基础，尤其是对场论的掌握，因此课程公式较多，并且抽象，给课程的学习增加了难度。有限元法[1-2]是求解边值问题的数值计算方法，利用有限元方法对电磁场一些简单工程问题的求解可以使工程电磁场的一些物理概念更直观更形象，有助于学生加深对基本概念的理解，提高对工程电磁场课程的学习兴趣，同时也有助于提高学生处理和解决实际工程问题的能力[3]。随着计算机理论的迅猛发展和有限元技术的逐渐成熟，不同形式的电磁场均可以通过相应的有限元软件来实现，使本来看不见、摸不到的电磁场可以通过场图的形式表达出来。学生在理论知识的基础上，通过设置不同的求解域、边界条件、分界面的衔接条件等，对比不同条件下的场图，得到更为直观和形象化的电磁场模型[4]。

1实例

导体块嵌入理想的铁磁体中，给定的方向的电流，分析计算该导体块的磁场，能量，焦耳热损失，和洛仑磁力。

a）方块导体的电磁计算示意图

b）方块导体的洛仑磁力计算示意图

如图1a所示，导体块的磁导率为，和电阻率，方向上的电流为。长宽高分别为：，，，导体块上下面及左面满足磁通量垂直的边界条件，在电流的入口及出口端面和右面满足磁通线平行条件。

理论计算：

2运行结果

2.1仿真云图

图2a、2b给出了Ansys所求导体沿x方向磁感应强度等值线图及矢量图，注意的是这些值取得都是在节点上做平均值后的数据，可看成是单元中心的值，即

等处的值。图2c、2d为导体沿x方向磁场强度等值线图及矢量图，这些值也可看成是单元中心的值

2.2数据表格

表1给出了Ansys计算的所求导体各单元的磁场强度、磁感应强度、电流密度、焦耳热、电磁力、储能及总计，我们可以将该表和前面的计算结果比对，其符合度还是很好的。注意的是计算磁场强度和磁感应强度时应考虑各单元的中心位置。

3结论

本文通过求一导体的电磁参数的实例，将理论计算结果与Ansys的仿真计算结果进行比对，得出了比较一致的结果。其他相关实例也可如法进行，也可应用于工程电磁场课程的仿真实验中去。将有限元法与“工程电磁场”教学相结合，通过有限元软件对电磁场问题的仿真计算，电磁场相关参数以更直观、更丰富多彩的形式展现出来，加深了学生对电磁场问题的直观认识，拓展了学生的知识面，较大的提升学生的学习兴趣及动手能力的培养。

参考文献：

[1]王泽忠.工程电磁场[M].北京：清华大学出版社，2004.

[2]倪光正，杨仕友，邱捷，等.工程电磁场数值计算[M].北京：机械工业出版社，2012.

电磁学论文篇3

论文关键词：吉尔伯特，电磁现象

吉尔伯特出生于1544年5月24日，1603年12月在英国伦敦逝世。他是英国女王伊丽莎白的御医，也是一位物理学家。

吉尔伯特1558年考入剑桥圣约翰学院，以后又获得医学博士学位，担任过皇家医学院院长。他在40岁左右的时候开始研究磁石和琥珀的性质，并取得了巨大的成就，开创了近代电学和磁学的研究先河。

在吉尔伯特以前，人们已经发现摩擦过的琥珀可以吸引轻小物体，也发现了磁石具有吸引铁的特性，不过对这两种现象并没有分清。吉尔伯特经过了大量的实验率先区别了电和磁。他认为磁的作用有两种，即吸引和排斥科技论文格式科技论文格式，而电只有吸引（现在我们知道同种电荷也是相互排斥的，吉尔伯特那时还没有发现）。他认为电的吸引比起磁来要普遍得多，许多物质经过摩擦后都可以带电，而磁的吸引只有一些特殊的物质才具有。他还指出，电力不是永久的，摩擦带电的东西一旦变潮湿就会失去电性，而磁力则是永久不会消失的。

对于指南针为什么能指南北，过去人们认为地球的北极有座大磁山，还有的人认为北极星具有指方向的力。吉尔伯特通过做了一个著名的小地球”实验非常有力地证明了地磁场的存在，他把一块很大的天然磁石磨成一个球状，用细小的铁丝制成小磁针放在磁石球的表面上，结果发现这枚小磁针的全部行为与指南针在地球上的行为十分相似，即磁针在球面的一定位置上的指向总是与磁针在地球的相应位置上的指向一致，从而初步证明了地球是一个大磁体。吉尔伯特把这个大磁石叫做小地球”。由此他提出了一个假设：地球是一个巨大的磁石，它的两极位于地理南极和地理北极附近。这一假设后来经过德国数学家高斯从数学上加以论证和完善，至今仍是地磁理论的典型概念。

在这里不得不说的是，虽然吉尔伯特用实验证实了地磁场的存在，但这与我国科学家的最早发现相比，还是晚了数百年之久论文提纲怎么写论文下载。

其实，在我国古代就发明了用人造磁石来做成指南针，它是我国古代的四大发明之一。在公元前239年的《吕氏春秋》中就有慈石（磁石）召铁”的记载。到春秋战国时期，出现了用天然磁石琢制的司南”科技论文格式科技论文格式，这实际上是一种最原始形式的指南针。十一世纪初年，就将其应用于航海中。

北宋沈括（1031~1095）所著的《梦溪笔谈》中对于磁石磨成的指南针已有较详细的记载，沈括也是世界上第一个清楚而又准确地论述磁偏角的科学家。他明确地指出，指南针所指的方向总是稍微偏离南北方向。这比西方哥伦比横渡大西洋时（1492年）才观察到磁偏角早了400多年。而到南宋已把磁偏角因地而异的情况明确地记载于书籍之中。

吉尔伯特的另一个伟大功绩是给电”命名。他研究了许多东西受到摩擦后的性质，结果发现不仅琥珀有吸引力，像硫磺、玻璃等物体经摩擦后也有吸引力。同时他还发现，有些东西无论怎样摩擦也绝不能吸引别的东西。于是他给这个神秘的引力命名为electricity”。这就是英文的电”，与希腊文Elektra”（琥珀）极为相似。吉尔伯特还发明了验电器”，这种仪器非常简单，只不过是用一根针尖支起来的稻草秆，但是它与现代仪器的原理是一致的。由于它的灵敏性高，用它来检验物体是否带电显然比用轻小的木屑更准确。

吉尔伯特把他对电磁的研究成果都写在一本叫做《论磁铁、磁性物体和大磁铁》的书里，后来的科学家和谢尔称赞此书充满了有价值的事实和天才地论述了的实验”。

电磁学论文篇4

关键词：近代社会，电磁理论，电气技术，哲学启示

电磁理论及电气工业技术是在人类社会的特定历史阶段发展起来的，顺应并且满足了时代的需要，同时也改变了世界，创造了新的时代，成为现代文明的标志。本文由第一次科技革命中晚期即从十八世纪末至二十世纪初该段时期的近代社会发展进程为背景，探讨十九世纪近代社会对近代电磁理论发展的促进关系，进而总结十九世纪时期电磁理论发展的哲学启示。

1十九世纪时期的近代社会

启端于18世纪80年代英国并在随后的近100年内迅猛磅礴于欧美诸国的蒸汽技术革命，直接带来了人类历史上第一次真正意义上的工业革命，使人类社会生产力和生产关系发生了巨变，并引起了社会深刻变革。以下是从政治、经济和文化三个方面总结19世纪中期至20世纪初期的阶段特征。

政治方面：世界各地之间的联系更加密切，同时政治经济发展的不平衡性也在加剧，美国、德国、日本等国崛起，英法等国相对落后。此等现象深刻地影响着世界政治格局的转变，最终导致第一次世界大战的爆发和战后新的世界政治格局的形成。论文大全。

经济方面：人类在生产力上实现了从蒸汽时代到电气时代的过渡，生产关系上则体现在垄断组织的形成和现代意义上的公司日渐成为资本主义工商业的组织形式。

文化方面：科学技术作为生产力在人类活动中的作用愈加显著，第一次世界大战促使人们对科学技术有了一些新的认识。特别是电磁理论的发展推动了人类社会中电气时代的到来，科学技术深深地改变着人类的生活与观念。

2十九世纪近代社会对电磁理论发展的促进

回顾电磁理论及电气技术的发展必将联系到蕴育电磁理论的十九世纪近代社会。电磁理论与电气技术的发展受到社会的自然环境、经济环境、政治环境、文化环境的深刻影响，社会对电磁理论与技术具有整合作用。同时，电磁理论与技术也会对社会产生反作用，社会根据技术加以自我调适。十九世纪近代社会对电磁理论发展的促进可归结为以下三个方面：

其一，从社会需要与技术惯性上看，在18世纪中叶至19世纪中叶蒸汽动力占据主要地位的同时，当时的科学工作者加快了对电的研究[1]。18世纪后期意大利物理学家伏打发明了电池；19世纪初丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应，随后安培定律、欧姆定律相继被发现。1821年英国物理学家法拉第制成了第一台电动机和发电机，1831年法拉第发现了电磁感应现象，这是十九世纪最伟大的实验之一，开创了人类电气化时代的新纪元。

其二，从科研与产销的一体化（即工业实验室）方面看，无论是电工技术还是电气工业，完全是在电磁理论建立之后，人们自觉地运用理论指导实践做出了各种发明和发现的。麦克斯韦在总结法拉第等人研究成果的基础上创造性地提出了系统的电磁场理论，并预言电磁波的存在。在麦克斯韦电磁场理论的指导下人类逐渐进入了电子技术和信息社会。1901年完成从法国穿越大西洋、到达加拿大的无线电通讯。1904年把整流管使用于无线电通讯。1916年人类第一座无线电发射台问世，人类步入了信息社会。

其三，从社会状况与社会变革方面看，由于电能比蒸汽能有诸多优点，电力迅速取代了蒸汽动力在工业中占据主导地位，电气工业获得了飞速发展，爆发了第二次技术革命。第二次技术革命从19世纪中叶到20世纪中叶，以实用电动机、发电机的发明为开端，以电力技术的广泛应用为标志。第二次技术革命首先发生在英国，但并没有在英国得到迅速发展，却在美国生根、开花并结出丰硕的成果。电气工业在美国得到了飞速发展，并迅速传播到世界各地，形成了世界范围的电气工业发展，从此人类社会进人了电气化时代。

3十九世纪电磁理论发展的哲学启示

在分析电磁理论及电气化工程技术发展的社会环境和历史背景后，从中思考电气化工程社会影响的哲学思想，对其所蕴涵的文化思想和观念进行概括和抽象。

3.1电磁理论及工程技术把生产、技术和科学三者间的关系进一步融合

电磁理论的最初研究并没有推动生产发展的目的，它是出于科学家探索自然规律的兴趣或事业心。在电磁理论的基础上，各种电器相继发明，有力地促进了技术的进步，进而推动了生产的大发展。论文大全。论文大全。科学、技术和生产的关系的融合是一种进步。为什么会发生这种变化呢？这是因为电磁现象已不像力、热、光那样可被人的感觉器官直接感受到，只能靠受过专门训练的科学家通过科学实验来感觉它、认识它、掌握它，最终让它为人类服务。

3.2电磁理论扩展了人类认识自然的范围

自牛顿以来，科学界存在一种超距作用的观点，认为这种作用的传递既不需要物质做中介，也不需要花时间。而法拉第提出了电力线和磁力线，即电场和磁场的概念，指出静电作用和磁作用是通过场来传递的；麦克斯韦由法拉弟的思想计算出光的传播速度，亦即电磁作用的传播速度，从而否定了超距作用的观点。后来，科学家们又把这一思想扩大到引力，提出了引力场的概念，加深了对引力的认识。由此，人们认识到场”和实物是物质存在的两种形式，从而大大改变了牛顿自然科学的框架，是人类对自然界的认识的一次跨越[2]。

3.3电磁理论的逻辑性和经验性启示

1820年，奥斯特在自然统一性哲学观点的推动下，第一次把电、磁现象联系起来，发现了电流的磁效应。受这一启发，1831年，法拉第发现了电流磁效应的逆效应——电磁感应定律。英国物理学家麦克斯韦提出了麦克斯韦方程组，创立了完整的经典电磁理论体系。随后的电气化工程技术亦表现了工程的理论本质依据逻辑的揭示、科学实验。其运行的合理性、可操作性和可预测性源于科学精神和技术理性，昭示了科学必须既是理性的又是经验的[3]。然而，需要指出的是，技术理性中凸现的工具效率维度和经济物质取向，具有忽视人存在的精神意义和精神价值的倾向[4]。这从电气化工程对生态环境的破坏可以得到证实。

3.4工程实践的建构性和境遇性启示

由于电气化工程可预见的、巨大的经济效益、社会效益、社会影响，以及实施的复杂程度，必然引起政府决策部门的关注和支持。现在，工程是否存在、如何存在以及怎样存在不是科技人员一方就可以说了算的，它是它是在一定历史条件下，由社会各界包括政界、科技界、学界、实业界、企业界、公众共同参与或者叫建构的结果。

另外，虽然电气化工程的理论知识具有共同性，但现实中却很难看到相同结构，相同形式，甚至相同功能的工程。这是因为在工程的设计和建造过程中受到社会因素如地域风情，政治历史，经济状况等影响很大，工程实践需要实时调整和不断改变工程的结构和形式，才能实现最大的工程能力，此方面启示可称之为境遇性。

4结束语

本文关注从18世纪末到20世纪初期这一百多年时间的近代社会发展进程，分析十九世纪近代社会从工业革命到电气时代等阶段对近代电磁理论发展的催生与促进，进而由近代电磁理论发展与十九世纪近代社会关系思考十九世纪时期电磁理论发展带来的哲学启示。为研究后续电力革命及现当代电子信息时展的初期社会历史与科技关系提供依据。

参考文献

[1]符彩霞．电气工业百年回顾[J]．电气时代，2001（3）：5-7

[2]王骁勇，刘树勇经典物理学与社会进步[J]．首都师范大学学报(自然科学版)．2004，25（4）:35-41

[3]巴伯．科学与社会秩序[M]．北京：三联出版社，1999年：102-106

[4]王德伟．电气化工程的社会影响[J]．自然辩证法，2006，22（3）：80-83

电磁学论文篇5

关键词：无工质电推进空间飞行器推进

中图分类号：V43文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）05（a）-0110-02

电流微波推进是一种全新的概念。在相应的推进装置中，平面电磁波在导体膜平面上被反射并产生感应电流；外电源在导体膜表面产生与感应电流同相位的电流；被放大的导体膜表面电流与导体膜表面磁场波腹产生沿电磁波入射方向的推力。这种推进装置的特点是：（1）不需要工作介质就可以产生净推力，没有高温燃气流的烧蚀、冲刷和传热问题，同时能大幅度降低消极质量；（2）只要电磁波和外电源输出电功率稳定，推进装置的性能不受工作环境的影响；（3）由于该装置使用外电源放大导体膜表面电流，理论上该装置产生的推力大于使用相同导体膜材料的太阳帆。由此可见这种推进装置可广泛地应用于卫星、深空探测器和近地空间飞行器，所带来的效益是大幅度地提高有效载荷和寿命[1]。

1电流微波推进装置的思想起源

如图1，设入射平面电磁波的传播方向为z，E和H分别沿x和y方向。当电磁波到达金属板表面时，其表面附近的自由电子将在电场的作用下沿x方向往复运动，形成传导电流j。由于电子的运动方向与磁场垂直，它将受到一个洛伦兹力F，F沿J×H（即入射波的坡印廷矢量）方向，即图中+z方向。金属中自由电子受到的这个力最终会以某种方式传递给金属本身。于是在电磁波的作用下，金属板将受到一个+z方向的压力，或者在此压力作用一段时间后，金属将获得沿+z方向的动量，这就是光压也是太阳帆产生推力的原理[2]。如果可以放大导体表面传导电流，则必然能放大导体获得的动量。

2电流微波推进装置的经典电磁学理论

电磁波的磁分量将对面电流产生沿z方向的洛仑兹力。用外电源在理想导体表面产生与面电流同相位的电流，增大理想导体界面处的电流密度。

在界面处电磁场电子运动状态及受力的矢量关系如图2所示。

图2中，在电磁波电分量和电源电动势的作用下，自由电子沿速度1即+Z方向运动，在电磁波+Y方向磁分量中受到+X方向洛仑兹力的作用产生速度2，产生如图所示的合速度v，于是电子在磁场中产生如图所示的合洛仑兹力f。洛仑兹力在-Z方向的分力阻碍电场力对电子沿速度1即+Z方向的加速。电场力克服在-Z方向洛仑兹力1分力做功，使+X方向洛仑兹力2分力产生驱动力。

在良导体内电磁波振幅呈指数衰减。故导体薄膜不宜过厚，否则电磁波磁分量无法有效作用于由外电源产生的电流。

3结语

电流微波推进装置不需要工作介质，因而没有高温燃气流的烧蚀、冲刷和传热问题，推进装置的性能不受工作环境影响，同时能大幅度降低飞行器消极质量，适用于空间和近地空间飞行器。

这种新概念推进装置的工作机理可以用经典电磁理论解释。该推进装置的推力来源于电磁波磁分量对导体表面传导电流的作用力。

参考文献

[1]赵凯华，陈熙谋.新概念物理电磁学[M].北京：高等教育出版社，2003：422-424.

电磁学论文篇6

关键词：筒状磁铁；磁化；磁场方向

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1003-6148(2008)1(S)-0035-2

读了《中学物理教学参考》2005年第3期张明元老师的《筒状磁铁的磁场方向的“悖论”》一文后深受感触。张老师在教学过程中善于发现问题，善于运用实验手段去研究问题，这值得大家学习。经实验发现：筒状磁铁内部磁场方向与通电螺线管内部磁场方向完全相反，并对“筒状磁铁内部磁场方向”的解释深感困惑。对此，笔者想借贵刊一角发表一些粗浅的看法。敬请诸位同仁斧正。

众所周知，在静止电荷的周围存在着电场，若电荷运动则其周围不仅有电场而且还有磁场。即运动电荷或电流，在其周围空间产生磁场。所以一切磁现象的根源都在于电流――电荷的运动。笔者认为，该文把筒状磁铁的磁场与通电螺线管的磁场混为一谈。尽管它们产生的“微观”机理都在于电荷的运动，但是，它们产生磁场的“宏观”机理却略有不同。

对通电螺线管来说，组成通电螺线管的各匝线圈可以看作一个个圆形导线，载流直螺线管在某点所产生的磁场，相当于各匝圆线圈在该点所产生的磁场的叠加。载流圆导线周围磁感线的分

布情况如图1所示，圆心O点处磁感应强度的方向垂直圆平面指向纸外。螺线管电流的磁感线分布如图2所示，从图示中，可以得出一个重要的结论：任何磁场的磁感线与通电螺线管的一样，无头无尾，磁场是涡旋场。即我们常说的：在通电螺线管的外部，磁感线是由北极出来，回到南极；在内部磁感线方向是由南极指向北极，并和外部磁感线相连，形成闭合曲线。

对筒状磁铁而言，根据铁磁体磁化特性可作如下解释：任何物质都是由分子或原子组成的。而分子或原子中任何一个电子都同时参与两种运动，即环绕原子核的运动和电子本身的自旋，这两种运动都能产生磁效应。把分子或原子看作一个整体，分子或原子中各个电子对外界所产生的磁效应的总和，可用一个等效的圆电流表示，称为分子电流。这种分子电流具有一定的磁矩，即分子磁矩。在铁磁质中，相邻原子间存在着非常强的交换耦合作用，这个相互作用促使相邻原子的磁矩平行排列，形成一个自发磁化饱和状态区域，这些微小区域称为磁畴。在没有外磁场作用时，在每个磁畴中，原子的分子磁矩均取向同一方向，但对不同的磁畴，其分子磁矩的取向各不相同，如图3所示。磁畴的这种排列方式，使磁体处于能量最小的稳定状态。因此，对整个铁磁体来说，宏观区域的平均磁矩为零，物体不显示磁性。当外磁场作用时，由于磁矩与外磁场同方向排列时的磁能低于反向排列时的磁能，结果那些自发磁化磁矩和外磁场成小角度的磁畴处于有利地位，其体积逐渐扩大；而自发磁化磁矩和外磁场成较大角度的磁畴体积逐渐缩小，最终所有磁畴沿外磁场方向整齐排列。当然磁畴体积扩张并不是逐渐地进行的，而是在外磁场达到一定强度时突然发生。这就反映了铁磁体磁化过程的不可逆性，具体表现为磁滞现象。同时，各个磁畴还受到阻碍它们转向的摩擦阻力，因而在外磁场停止作用后，磁畴的某种排列被保留下来，使磁体留有部分磁性，表现为磁现象，如图4所示。总之，铁磁质内磁畴的存在是铁磁体磁化特性的内在根据。

鉴于上述认识，当金属筒状物体被磁化成为筒状磁铁，其金属筒壁内部所有磁畴沿外磁场方向整齐排列，筒壁内部的磁场方向与外磁场方向取向一致。不论筒壁有多厚或有多薄，只要圆筒的内径不为零，除金属筒壁本身之外的一切空间均应视作磁体的外部，包括圆筒内部的空间不也是筒壁的外部吗？现不妨将筒壁沿筒壁方向进行无限分割，每一微元相当于一个条形磁铁，其磁感线分布大家十分清楚：遵循涡旋场理论。这些微元磁铁的磁场叠加起来便是筒状磁铁的磁场，其磁感线分布如图5所示。当内径趋近于零时，筒状磁铁逐渐变成了条形磁铁，这也完全与事实吻合。

总之，筒状磁铁的磁场相当于许多条形磁铁叠加而成的磁场，其磁感线是由金属筒壁内部与筒壁之外的空间构成的闭合曲线，是涡旋状的。而通电螺线管的磁场相当于若干个圆线圈所产生的磁场的叠加。因此，决不能将筒状磁铁圆筒之内的空间与载流直螺线管的管内空间混为一谈。这就是它们在宏观机理上存在的差异。