자기장에 대해서 DownLoad
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1. 자기장의 정의
자기장은 운동하는 대전입자가 받는 자기력으로 측정된다. 보통 사람들은 전하가 전기장(Electric field)을 만들기 때문에 자기장을 만드는 것으로 생각한다. 자기장과 자기력은 현실 세계에서 응용 분야가 많고 이를 이용한 기술 또한 눈부시게 발전하고 있다. 헤드폰의 스피커, TV, 컴퓨터, 전화기 등에서도 자석이 널리 이용되며 자동차도 엔진점화장치, 자동문, 선루프, 와이퍼 등 여러 전자기기에 자기장의 원리가 이용된다. 자기장은 전하에 대해 작용하는 전자기력으로 정의된다.
또한 자기장은 자기력이 0인 축 방향에 나란한 벡터량으로 정의될 수 있다. 이에 속도 가 축 방향에 수직일 때 작용하는 자기력의 크기는 아래와 같다.
식을 벡터를 이용해서 나타내자.
여기서 는 자기력, 는 전하량, 는 대전입자의 운동 속도 그리고 는 자기장을 나타낸다. 또한 우리는 오른손 규칙을 이용하여 자기장, 입자의 운동 속도 그리고 전류의 방향을 추정할 수 있다. 우리가 오른손을 폈을 때 엄지손가락의 방향이 힘의 방향이며 손바닥 면의 방향은 자기장의 방향, 손끝은 전하의 방향을 나타낸다. 이를 통해 자기력은 어떤 경우에도 대전입자의 속도와 나란한 성분을 가질 수 없다는 사실을 알 수 있다. 즉, 자기력으로는 속도의 크기를 변화시키지 못하므로 입자의 운동에너지를 변화시킬 수 없다. 단지 자기력은 입자의 운동 속도의 방향만을 바꿀 뿐이다. 추가로 자기장은 테슬라로 표현되며 단위는 이다.
여기서 단위 시간 당 쿨롱이 암페어로 표현된다.
즉, 1테슬라는 단위 암페어와 거리의 곱에 대한 힘의 크기로 나타낼 수 있다.
또한, 작은 단위의 자기장은 가우스 단위로 나타낼 수 있다.
2. 자기장선
자기장은 전기장처럼 자기장선으로 나타낼 수 있으며 전기장선과 비슷한 규칙을 적용할 수 있다. 자기장선에서 임의의 한 점을 잡고 접선을 그을 때 이때의 접선방향은 그 점에서의 자기장의 방향이다. 또한 자기장선 사이의
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