(摘自《系统相对论》第二版第六章2.3节，详见：http://blog.sina.com.cn/s/blog_66f61d9f01018uko.html)

我们知道，电源负极端的自由电子密度ρ_e大于正极端，电压V越高，正负极之间的自由电子密度差△ρ_e越大。设电压与自由电子密度差的转换系数为k_V（取值与电极材质有关），则自由电子密度差△ρ_e可用电压V表示为：

△ρ_e=k_VV （6-4）

不考虑外界影响和金属体的结构形状，金属表面的自由电子是在临界场中做无规则运动的。当我们将一段导线与电源的两极相连时，电源正极上的自由电子密度低于导线，导线表面的自由电子（还包括导线中的游离态电子）会向电源正极扩散运动；同时电源负极上的自由电子密度高于导线，电源负极上的自由电子会向导线扩散。如图6-5所示，导线上自由电子从无规则运动转变为有规则的定向运动，于是形成电流。

2.3.3 电流的磁效应

如上所述，自由电子的定向运动，使电子的极性趋于同向，导致临近的自由电子相互耦合，多个电子相互耦合呈链状结构，即电子链，如图6-4所示。这时，自由电子的运动形态从无规则的角运动和线运动转变为电子链沿导线表面的螺旋运动，如图6-5所示。

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电子链中相邻电子的同位侧面极性方向相同，相对端极都是一对N极和S极，因此它们的场线相互耦合，耦合场线如同绳索一样将它们捆在一起，这个结合力系统相对论称作极性耦合力，电磁理论中称作磁力。

电子耦合后，耦合体的场域半径增大，耦合场线溢出临界场进入导线周围空间。电子耦合场线在导线周围形成的场，电磁学上称作磁场，系统相对论称之为电流磁场。电子链包含的电子越多，电子链的场域半径就越大，导线周围的磁场强度也就越强。

由此可见，磁场并非是一个无源场，而是一个以定向运动的自由电子为涡源的有源场。磁场的磁力线随这些自由电子一起运动，由于自由电子在导线表面呈均匀分布，宏观上磁场呈现出一种静态的特性。从这个角度看，磁场与电场是相统一的。

值得一提的是，经典电磁学中所画出的磁力线，本质是电流电子耦合场线的包络线（参见图6-8），它并不是一条真实存在的力线。