자기장

자기장이 무엇인지, 자기장이 어떻게 생성되는지, 그리고 그 특성이 무엇인지 설명합니다. 우리는 또한 지구의 자기장에 대해 알려줍니다.

자기장은 쌍극자이며 북극과 남극이 있습니다.

자기장이란 무엇입니까?

자기장은 자기장이 자기장에 분포하는 방식을 수학적으로 표현한 것입니다. 공간 자기 소스를 둘러싸고 있습니다. 이 소스는 자석, 부하 움직임 또는 하나 전류 (움직이는 많은 부하). 이러한 요소 중 하나가 존재할 때마다 주위에 자기장, 즉 자기장이 있습니다. 이 필드 외부에는 자기 효과가 없습니다.

자기장의 기본적인 특성은 쌍극자라는 것입니다. 자기장에는 북극과 남극이 있으며 양극 및 음극이라고도 합니다. 달리 전기장 전하에 의해 생성될 수 있는 것(예: 전자), 자기장을 생성하는 "자기 전하"가 없습니다. 자기장에는 항상 두 개의 극이 연결되어 있습니다. 결과적으로 자기장 라인은 자석의 경우처럼 항상 닫혀 있습니다. 자기장은 북극을 떠나 남극에 도달합니다.

자기장의 기원

자기장이 존재하려면 자기 에너지(자석과 같은)의 소스, 움직이는 전하 또는 전류가 있어야 합니다.이러한 요소는 자기장을 생성할 수 있는 유일한 요소이자 자기장의 영향을 받을 수 있는 유일한 요소입니다.

전하(우주에서 움직이는 전자와 같은)는 주위에 자기장을 생성하여 다른 움직이는 전하에 힘을 가합니다. 전류에서도 마찬가지입니다.

자석의 경우는 이동 전하가 관련되지 않기 때문에 특히 그렇습니다. 오히려 이러한 재료는 특정 복잡성의 특정 미시 현상으로 인해 자기장을 생성합니다.

암페어의 법칙과 맥스웰의 방정식에 의해 설명되는 바와 같이 자기장과 전기장은 종종 자연. 자기장 시간의 특정 변화는 전기장을 생성합니다. 이 두 필드가 공존하는 좋은 예는 다음과 같은 전자기 복사입니다. .

자기장의 존재는 자력계로 알려진 장치를 사용하여 확인할 수 있습니다.

자기장의 종류

전자석은 전류에서 전하의 변위에 의해 생성됩니다.

자기장은 생성 소스에 따라 분류할 수 있습니다.

  • 자석에서 오는 자기장. 자석은 영구 자기장을 갖는 특수성을 갖는 물질로, 물리적 인 로 알려져 있다 회전 전자(자신에 대한 스핀으로 생각하면 이해될 수 있음). 한편, 있다 궤조 외부 자기장에 의해 자화될 때 "자석이 될" 수 있습니다.
  • 전류의 자기장. 움직이는 모든 전하는 자기장을 생성합니다. 따라서 전류도 자기장을 생성합니다. 예: 전자석(위 그림의 것과 같은)은 배터리 전류는 금속에 감긴 와이어를 통해 순환됩니다. 이 전류는 금속을 자화하고 다른 자기장을 생성하는 자기장을 주변에 생성합니다. 따라서 전자석은 전류를 변경하면 자기장이 변하기 때문에 가변 자기장을 생성하는 데 사용됩니다.

자기장의 방향

자기장 선은 방향을 알려줍니다.

그만큼주소 자기장은 선을 사용하여 설명할 수 있습니다. 벡터, 자기력이 가리키는 방향을 지시하는 역할을 한다. 위의 그림에서 자석이 금속 입자와 상호 작용하는 힘의 방향을 나타내는 자석에 의해 생성된 자기장의 선을 명확하게 볼 수 있습니다.

자기장에 방향이 있다는 사실은 그것이 벡터임을 의미합니다. 어느 는 벡터량, 즉 속도와 같이 방향과 감각이 있는 양을 나타낸다. 자기장은 자기력에 비례하므로 벡터량이기도 합니다. 사실, 자기장에 잠겨 있는 움직이는 입자가 느끼는 자기력은 항상 그 자기장의 방향과 자체 속도에 수직이라는 사실에 주목하는 것은 흥미롭습니다.

지구의 자기장

지구의 자기장은 태양으로부터의 복사를 편향시킵니다.

우리 행성에는 지자기장이라고도 하는 자연 자기장이 있습니다. 의 중심에 지구 주철이 있습니다 (높은 온도). 지구의 자전으로 인해 이 금속성 액체는 일정한 운동을 하여 전류를 형성합니다(금속이 움직이면 금속을 구성하는 전자도 움직입니다). 이 전류는 지구 표면에서 탈출할 정도로 강력한 지구의 자기장을 생성합니다.

지구 자기장은 생명체에게 매우 위험한 방사선을 외부로부터 우회시키기 때문에 매우 중요한 역할을 합니다. 태양. 지구 자기장이 없으면 대기 그것은 우주선에 의해 파괴될 것입니다. 탐색에 사용하는 나침반은 이 필드와 상호 작용합니다. 자화된 바늘은 항상 북쪽을 나타내는 지구의 자기장과 정렬됩니다. 게다가, 많은 철새 동물은 행성의 자기장을 사용하여 연중 특정 기간 동안 항상 방향을 잡고 같은 방향으로 움직입니다.

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