磁鐵和電流都能夠產生磁場，電流的磁場是由電荷的運動形成的，那麼磁鐵的磁場是如何產生的呢？法國學者安培根據環形電流的磁性與磁鐵相似，提出了著名的分子電流的假說。他認為，在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為一個微小的磁體，它的兩側相當於兩個磁極。這兩個磁極跟分子電流不可分割地聯絡在一起。安培的假說，能夠解釋各種磁現象。一根軟鐵棒，在未被磁化的時候，內部各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性。當軟鐵棒受到外界磁場的作用時，各分子電流的取向變得大致相同，軟鐵棒就被磁化了，兩端對外界顯示出較強的磁作用，形成磁極。磁體受到高溫或者受到猛烈的敲擊會失去磁性，這是因為在激烈的熱運動或機械運動的影響下，分子電流的取向又變得雜亂了。在安培所處的時代，人們對原子結構還毫無所知，因而，對物質微粒內部為什麼會有電流是不清楚的。直到20世紀初期，人類瞭解了原子內部的結構，才知道分子電流是由原子內部的電子的運動形成的。安培的磁性起源的假說，揭示了磁現象的電本質。它使我們認識到，磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產生的。

磁鐵和電流都能夠產生磁場，電流的磁場是由電荷的運動形成的，那麼磁鐵的磁場是如何產生的呢？法國學者安培根據環形電流的磁性與磁鐵相似，提出了著名的分子電流的假說。他認為，在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為一個微小的磁體，它的兩側相當於兩個磁極。這兩個磁極跟分子電流不可分割地聯絡在一起。安培的假說，能夠解釋各種磁現象。一根軟鐵棒，在未被磁化的時候，內部各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性。當軟鐵棒受到外界磁場的作用時，各分子電流的取向變得大致相同，軟鐵棒就被磁化了，兩端對外界顯示出較強的磁作用，形成磁極。磁體受到高溫或者受到猛烈的敲擊會失去磁性，這是因為在激烈的熱運動或機械運動的影響下，分子電流的取向又變得雜亂了。在安培所處的時代，人們對原子結構還毫無所知，因而，對物質微粒內部為什麼會有電流是不清楚的。直到20世紀初期，人類瞭解了原子內部的結構，才知道分子電流是由原子內部的電子的運動形成的。安培的磁性起源的假說，揭示了磁現象的電本質。它使我們認識到，磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產生的。 但是僅憑“電荷運動產生磁場”還不足以說明以下三個問題：1.運動電荷周圍的磁場為何其磁力線方向符合右手螺旋法則而不是左手螺旋法則？2.通電直導線周圍有環形磁場，為何磁力線方向也符合右手螺旋法則而不是左手螺旋法則？3.原子磁矩如何確定N極和S極？唯一的解釋只能是“電荷運動時自旋”，自旋產生磁場，磁力線方向與自旋方向有關。“電荷運動時自旋”這一判斷雖然是來自於推理，但能夠解釋一切電磁現象，下面一一講述： 一、電生磁 電荷靜止時不自旋，只產生電場，不產生磁場。 電荷運動時自旋，並在周圍產生環形磁場。正電荷運動時的自旋方向和磁場方向為：右手半握，拇指伸開，拇指指向正電荷前進方向，其餘四指就指向自旋方向，磁力線方向與自旋方向相同。負電荷運動時的自旋方向和磁場方向為：左手半握，拇指伸開，拇指指向負電荷前進方向，其餘四指就指向自旋方向。磁力線方向與自旋方向相反。 通有直流電流的直導線中，電子排著隊向前運動，因電子自旋的作用，導線周圍有環形磁場。電子自旋方向和磁場方向為：左手半握，拇指伸開，拇指指向負電荷前進方向，其餘四指就指向自旋方向，磁力線方向與自旋方向相反。 若將通有直流電流的直導線彎曲成圓形，則環形磁場閉合，對外表現為磁矩。電流方向和磁極方向的關係符合右手螺旋法則：右手半握，拇指伸開，除拇指外的四指指向電流方向，則拇指指向N極方向。 電子繞原子核運動，可視為通有直流電流的圓形導線，對外表現為原子磁矩。電子運動方向和磁極方向的關係符合左手螺旋法則：左手半握，拇指伸開，除拇指外的四指指向電子運動方向，則拇指指向N極方向。 二、電作用於磁 電場產生磁場，然後吸引或排斥其他磁場，例如通電直導線可使旁邊的小磁針偏轉、電磁鐵的應用、電動機的應用。 三、磁作用於電 通電導線在磁場中所受作用力的方向跟磁場方向、電流方向之間的關係，可以用左手定則來判定：伸開左手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，並使伸開的四指指向電流的方向，那麼，拇指所指的方向，就是通電導線在磁場中的受力方向。原因如下：設均勻磁場的磁力線向下垂直於紙面，通電導線平放在紙面上，方向正南正北，電流方向為北方。我們可以這樣理解均勻磁場的磁力線：在紙面上，在通電導線的西側有一個通直流電的長直導線，方向正南正北，電流方向為北方，它產生的環形磁場，一半在紙面上，另一半在紙面下，則在通電導線的位置磁力線是垂直向下的，且在其附近的分佈近似均勻。通電導線本身也產生環形磁場，磁力線符合右手螺旋法則，它與長直導線的磁場相互吸引，故通電導線的受力方向為正西，與電流方向（正北）成90度。 當通電導線跟磁場方向平行時，磁場對導線的作用力為零。原因同上，只是通電導線與假想的長直導線不再平行，而是成90度夾角，故相互作用力為零。 如果通電導線跟磁場方向既不垂直也不平行而成任一角度，磁場對電流有作用力，但作用力比互相垂直的情形要小。 帶電粒子在磁場中靜止時不受磁場力。原因如下：帶電粒子在磁場中靜止時不自旋，無環形磁場。 帶電粒子在磁場中運動時，若速度垂直於磁力線方向，則粒子做勻速圓周運動，磁場力是向心力。帶正電粒子在磁場中所受作用力的方向跟磁場方向、運動方向之間的關係，可以用左手定則來判定：伸開左手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，並使伸開的四指指向帶正電粒子的運動方向，那麼，拇指所指的方向，就是帶電粒子在磁場中的受力方向。原因如下：設均勻磁場的磁力線向下垂直於紙面，帶正電的粒子在紙面上向北運動，我們可以認為在紙面上，在帶電粒子的西側有一個通直流電的長直導線，方向正南正北，電流方向為北方，它產生的環形磁場，一半在紙面上，另一半在紙面下，則在帶電粒子的位置磁力線是垂直向下的，且在其附近的分佈近似均勻。帶正電的粒子的運動也產生環形磁場，磁力線符合右手螺旋法則，它與長直導線的磁場相互吸引，故粒子受力方向為正西，與前進方向（正北）成90度。 若帶電粒子速度平行於磁力線時，粒子不受磁場力。原因同上，只是帶電粒子產生的環形磁場的磁力線與所在磁場的磁力線相互垂直，故不受力。 磁場中的通電線圈會發生偏轉。原因是磁場與通電線圈的磁矩相互作用。 四、磁生電 導體的兩端接在電流表的兩個接線柱上，組成閉合電路，當導體在磁場中向左或向右運動，切割磁力線時，電流表的指標就發生偏轉，表明電路中產生了電流．這樣產生的電流叫感應電流。我們知道，穿過某一面積的磁力線條數，叫做穿過這個面積的磁通量。當導體向左或向右做切割磁力線的運動時，閉合電路所包圍的面積發生變化，因而穿過這個面積的磁通量也發生了變化。導體中產生感應電流的原因，可以歸結為穿過閉合電路的磁通量發生了變化。可見，只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就會產生感應電流。這就是產生感應電流的條件。感應電流的方向：導體向左或向右運動時，電流表指標的偏轉方向不同，這表明感應電流的方向跟導體運動的方向有關係。如果保持導體運動的方向不變，而把兩個磁極對調過來，即改變磁力線的方向，可以看到，感應電流的方向也改變。可見，感應電流的方向跟導體運動的方向和磁力線的方向都有關係．感應電流的方向可以用右手定則來判定：伸開右手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把右手放入磁場中，讓磁力線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動的方向，那麼其餘四個手指所指的方向就是感應電流的方向。 感應電流究竟是如何產生的呢？設均勻磁場的磁力線向下垂直於紙面，導體平放在紙面上，方向正南正北，移動方向為西方。（用右手定則判感應電流方向為南方）。當導體向西移動時，可視為導體中的電荷也向西移動，而電荷在磁場中所受作用力的方向跟磁場方向、電荷運動方向之間的關係，可以用左手定則來判定：伸開左手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，並使伸開的四指指向電荷的運動方向（西方），那麼，拇指所指的方向（南方），就是電荷在磁場中的受力方向。所以電流方向應是南方。 把線圈的兩端接在電流表上，組成閉合電路．當向線圈中插入或拔出磁鐵時，電流表的指標偏轉，表明電路中產生了感應電流。這是因為向線圈中插入磁鐵時，穿過線圈的磁通量增大，從線圈中拔出磁鐵時，穿過線圈的磁通量減小。穿過線圈的磁通量發生了變化，因而產生了感應電流。向線圈中插入或拔出磁鐵的過程可以等效為導體切割磁力線的過程。磁通量的變化只是產生感應電流的表層的原因，真正的原因還是線圈中的電荷受洛侖茲力運動。 總結：“電荷運動時自旋”這一判斷雖然是來自於推理，但確實能夠解釋一切電磁現象，暫時還算是站的住腳的，下一步就是接受實踐的檢驗了。另外我認為產生磁場的真正原因，確切地說不是電荷的運動，而是電荷的旋轉。使帶靜電荷的物體高速旋轉，肯定可以觀測到磁場的產生。