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。 ^[3] 

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，內容如下：

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。 ^[1] 

電流元Idl在空間某點P產生的磁感應強度dB的大小與Idl的大小成正比，與IdI到P點處的位矢r之間夾角的正弦成正比，而與r²成反比。 ^[5]  公式為： ^[6] 

式中，μ0為為真空中的磁導率，其值為：

dB的方向垂直於電流元Id1與矢徑r所組成的平面，並沿IdlXr的方向，即遵守右手螺旋法則：右手彎曲，四指從Idl沿小於π的方向轉向r時，伸直的大拇指所指的方向就是dB的方向。 ^[2] 

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。 ^[4]