磁场强度H，磁感应强度B有什么区别？各自代表什么意义？ 第1页

我来说一个非常容易理解H和B区别的角度：假设有一个虚无空间，里面任何物质都没有，连真空也没有（有点荒谬但便于理解），现在把一个通电线圈放入其中，通电线圈产生的磁场强度值是H。如果现在这个虚无空间中充满真空，那么这时的磁场强度值就等于磁感应强度B=u0H，即用H乘以真空的磁导率u0这个系数。如果现在这个虚无空间中充满的是铁，那么这时的磁场强度就是B=u铁H，即用H乘以铁的磁导率u铁。所以原来这个磁场强度H是虚无空间的磁场！它不考虑空间中的物质，它关注的是磁场和产生磁场的源即电流之间的关系（安培定律：最简单情形，HL=NI，L为安培环路的长度，I为电流强度，N为线圈匝数），而磁感应强度B则是考虑在虚无空间磁场H的基础上加上实际物质后的最终磁场的强弱，它关注的是实际的磁场强弱。虚无空间中充有什么物质就用该物质的磁导率乘以H即得实际的磁场强度B。同理，电场中的E和D也可以做类似理解。（注：注意本回答用词，空间中“充满”，意即真空或物质在空间中均匀分布，或者推广到存在两种物质的交界面，但交界面须平行于磁力线，如无气隙的环形铁芯中。但铁芯有气隙的情形除外，具体见下文）

补充：评论区提到铁芯线圈的铁芯气隙和铁芯中，B相同而H不同的问题，似乎违背了这个说法，解释如下：我说的磁场强度H可以看成自由电流在虚无空间中产生的磁场，这种观点的前提条件是H是且仅是I在虚无空间产生的磁场，默认H只有涡旋源即自由电流密度J，而没有发散源，即▽.H=0，H的散度为0，H是一个单纯的涡旋场，只有涡旋源即自由电流密度J，而这种情况，气隙的存在使H有了散度，破坏了这个前提条件。为什么气隙的存在使H的散度不为0呢？因为H的散度▽.H=▽.（B/u）=（1/u）▽.B+B.▽（1/u）=B.▽（1/u），一般情况下都满足▽.H=0，例如：对于无限大均匀物质▽（1/u）=0，于是▽.H=0；或者存在界面，但界面平行于B，则虽▽（1/u）不为0，但▽（1/u）与B方向垂直，二者点积为0，于是▽.H=0。这两种情况，也就是大多数情况，我的原回答都成立，但气隙这种情况，由于气隙和铁芯的界面是垂直于B的，导致磁导率u非均匀分布，在垂直界面的方向1/u存在梯度，于是B.▽（1/u）不为0，故▽.H不为0。所以我说的H是I在虚无空间产生的磁场，默认了H只有涡旋源即自由电流，而没有发散源，即▽.H=0。这也是为什么麦克斯韦方程组当中用▽.B=0，而不是▽.H=0去表示磁场的无散性，因为B的散度恒为零，只有涡旋性，而H的散度不一定为零。

其实如果从叠加原理的角度来看，我的原回答在任何情况下都是成立的。即使对于气隙，气隙和铁芯的交界面上存在H的发散源，其产生的发散场H1，和由自由电流产生的涡旋场H2，二者的矢量和是总H，我的原回答此时只针对涡旋场H2，仍然没有任何问题。

对于铁芯气隙的问题，一般用H的安培环路定律结合分界面处B的法向分量连续去求解。H的安培环路定律不受影响。

对于时变场，按照虚无空间去理解，优势就更大了。H的涡旋源不仅包括自由电流密度J，还包括虚无空间中的电场D（电位移矢量）的时间变化率。此处不再赘述。