앙페르 옴 외르스테드 쿨롱 키르히호프 테슬라 패러데이 포인팅 헤르츠 헤비사이드 헨리 v. d. e. h 자기장 ( [UNK] 氣 場, magnetic field ) 이란 자기력을 매개하는 벡터장이다. 고전적으로는 움직이는 전하, 즉 전류에 의하여 발생하나, 양자역학에서는 입자 고유의 스핀도 전류와 같은 역할을 할 수 있다. ( 이에 따라 강자성체가 영구자성을 가질 수 있다. ) 자기장의 방향은 자기장 안에 있는 나침반이 가리키는 방향과 같다. 목차 1 역사 2 기호와 용어 3 정의 3. 1 전류 고리 4 자기장의 표현 4. 1 자기력선 4. 2 극에 대한 오해 5 자기장의 생성 5. 1 점전하가 만드는 자기장 5. 2 벡터 미적분학으로의 표현 6 자기장 내의 에너지 7 자기장과 상대성 이론 8 응용 8. 1 회전 자기장 8. 2 자기장 균열 9 각주 역사 [ 편집 ] 자석과 자기가 훨씬 더 이전에 알려져 있었음에도 자기장에 대한 연구는 1269년 프랑스의 학자 페트루스 페레그리누스 ( Petrus Peregrinus de Maricourt ) 가 철 바늘을 이용하여 구 모양의 자석 표면에 자기장을 배치시키면서 시작되었다. [ nb
자기장 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 자기장 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 자계는 여기로 연결됩니다. 불교 용어인 자계 ( 自 界 ) 에 대해서는 변행인 # 변행수면 · 비변행수면 문서를 참조하십시오. 고전 전자기학 전기 · 자기 정전기학 전하 쿨롱 법칙 전기장 변위장 전기 선속 가우스 법칙 전위 정전기 유도 전기 쌍극자 모멘트 편극 밀도 유전율 영상법 정자기학 앙페르 회로 법칙 전류 자기장 자기화 투자율 자기 선속 비오 - 사바르 법칙 자기 모멘트 가우스 자기 법칙 동전기학 로런츠 힘 기전력 전자기 유도 패러데이 법칙 와전류 렌츠의 법칙 변위 전류 맥스웰 방정식 전자기장 리에나르 - 비헤르트 퍼텐셜 맥스웰 변형력 텐서 뒤처진 퍼텐셜 예피멘코 방정식 전기 회로 전기저항 전기용량 전도율 유도계수 온저항 반응저항 어드미턴스 전력 공변 공식 전자기장 텐서 4차원 전류 전자기 퍼텐셜 과학자 가우스 길버트 로런츠 맥스웰 베버 볼타 비오 앙페르 옴 외르스테드 쿨롱 키르히호프 테슬라 패러데이 포인팅 헤르츠 헤비사이드 헨리 v. d. e. h 자기장 ( [UNK] 氣 場, magnetic
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누스 ( Petrus Peregrinus de Maricourt ) 가 철 바늘을 이용하여 구 모양의 자석 표면에 자기장을 배치시키면서 시작되었다. [ nb 1 ] 기호와 용어 [ 편집 ] " 자기장 " 이라고 불리는 장은 B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 와 H { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { H } } 두 개가 있다. 이 중 B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 는 자속 밀도 ( 자기장 ) ( [UNK] 氣 [UNK] [UNK] [UNK] 度, magnetic flux density ) 이라 불리고, H { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { H } } 는 자계 강도 ( magnetic field strength ) 라고 부른다. 두 장은 진공에서는 서로 B = [UNK] 0 H { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } = [UNK] mu - { 0 } [UNK] mathbf { H } } 로 서로 비례하지만, 매질 안에서는 일반적으로 서로 다르다. 자속 밀도와 자계 강도가 서로 비례하는 매질을 선형 매질이라고 하는데, 이 때 비례 상수를 매질의 투자율 [UNK] { [UNK] displaystyle [UNK] mu } 이라고 한다. B
{ } B [UNK] cdot H [UNK], dV } 만약 이 선형물질의 부피가 일정하다면 식을 더욱 간단하게 쓸 수 있다. U H = B 2 V 2 [UNK] { [UNK] displaystyle U - { H } = { [UNK] frac { B ^ { 2 } V } { 2 [UNK] mu } } } 에너지로부터 나오는 힘은 F = d U H d l { [UNK] displaystyle F = { [UNK] frac { dU - { H } } { dl } } } 이므로 위 식을 대입하면, F = B 2 A 2 [UNK] { [UNK] displaystyle F = { [UNK] frac { B ^ { 2 } A } { 2 [UNK] mu } } } 여기서 A { [UNK] displaystyle A } 는 표면적으로, 압력, 즉 단위 면적 당 힘은 다음과 같이 나온다. P = B 2 2 [UNK] { [UNK] displaystyle P = { [UNK] frac { B ^ { 2 } } { 2 [UNK] mu } } } [UNK] 0 = 4 pi [UNK] 10 - 7 H / m { [UNK] displaystyle [UNK] mu - { 0 } = 4 [UNK] pi [UNK] cdot 10 ^ { - 7 } { [UNK] mbox { H / m } } } 인 진공에서, B = 1 { [UNK] displaystyle B = 1 } T일 때
이는 자기장이 벡터가 아니라는 사실과 관련되어 있다. 엄밀히 말해서 자기장은 벡터가 아니라 유사벡터이다. 이 구분은 대칭성을 이용해 자기장 문제를 분석할 때 중요한데, B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 가 두 벡터의 벡터곱과 관련되어 있다는 사실 ( 로런츠 힘 ) 로부터 알 수 있다. 극에 대한 오해 [ 편집 ] 나침반에 써있는 N극과 S극은 지구 자기장의 N극과 S극을 가리키는 것이 아니라 그 반대를 가리킨다. 나침반에 써있는 N극은 지구의 N극이 아니라 북쪽 ( North ) 을 가리키게 설계되어 있다. 즉, 자석의 " N극 " 은 엄밀히 말해 " 북극을 향하는 극 ( north - seeking pole ) " 이다. 따라서 지구의 남극은 N극이고 북극은 S극이 된다. 자기력선은 자석의 N극에서 나와 S극으로 들어가므로, 실제 지구의 자기력선은 남극에서 나와 북극으로 들어가게 된다. 이렇게 주어진 극에 대한 약속은 비오 - 사바르 법칙에 나오는 부호 약속, 전하의 부호 약속 등과 마찬가지로 관습적이다. 자기장의 생성 [ 편집 ] 점전하가 만드는 자기장 [ 편집 ] 총 자기장은 각각의
[UNK] cdot 10 ^ { - 7 } { [UNK] mbox { H / m } } } 인 진공에서, B = 1 { [UNK] displaystyle B = 1 } T일 때 P [UNK] 398 kPa [UNK] 57. 7 lbf / in 2 { [UNK] displaystyle P [UNK] approx 398 [UNK], { [UNK] mbox { kPa } } [UNK], [UNK] approx 57. 7 [UNK], { [UNK] mbox { lbf / } } { { [UNK] mbox { in } } ^ { 2 } } } B = 2 { [UNK] displaystyle B = 2 } T일 때 P [UNK] 1592 kPa [UNK] 231 lbf / in 2 { [UNK] displaystyle P [UNK] approx 1592 [UNK], { [UNK] mbox { kPa } } [UNK], [UNK] approx 231 [UNK], { [UNK] mbox { lbf / } } { { [UNK] mbox { in } } ^ { 2 } } } 이 값들은 투자율이 높은 매질 속에서 철이나 금속 합금 등의 강자성체 물질을 자기장 속에 넣으면 실험으로 확인할 수 있다. 자기장과 상대성 이론 [ 편집 ] 맥스웰은 자신의 네 가지 방정식을 통해 전기와 자기를 합치는 데 많은 공헌을 했다. 하지만 맥스웰이 만든
고 비상대론적인 속력으로 회전하는 자기장을 가리킨다. 회전 자기장 안에 있는 영구자석은 외부장에 대해 자세를 유지하려고 한다. 이 현상이 바로 교류전동기의 핵심 작동원리다. 삼상교류 혹은 더 높은 다상교류를 사용하면 좋은 회전 자기장을 얻을 수 있다. 동기전동기와 유도전동기는 고정자의 회전 자기장을 이용해 회전자를 움직인다. 1882년, 니콜라 테슬라는 처음으로 회전 자기장의 개념을 창안했고, 1885년에는 갈릴레오 페라리스 ( Galileo Ferraris ) 에 의해 독립적으로 회전 자기장의 개념이 연구되었다. 1888년, 테슬라는 자신의 작업을 통해 미국특허 381968번을 취득했고 같은 해 페라리스는 자신의 연구업적을 토리노의 왕립아카데미에 논문으로 제출했다. 자기장 균열 [ 편집 ] 최근 태양 주변의 폭발로 인해 지구를 보호하는 자기장 내에 큰 규모의 균열이 발견됐다. 2008년 여름, 두께가 6400km에 이르는 입자층이 지구 대기 바깥에서 관측됐으며 이는 그간 관측된 자기장 균열 규모 가운데 가장 크다고 버클리대 마릿 오이로셋 교수 등이 밝혔다. [ 2 ] 각주 [ 편집 ] 내용주 ↑ His Epist
가 서로 비례하는 매질을 선형 매질이라고 하는데, 이 때 비례 상수를 매질의 투자율 [UNK] { [UNK] displaystyle [UNK] mu } 이라고 한다. B = [UNK] H { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } = [UNK] mu [UNK] mathbf { H } [UNK] } 국제단위계에서, 자속 밀도 B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 의 단위는 테슬라 ( T ) 이고, 자계 강도 H { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { H } } 의 단위는 암페어 퍼미터 ( A / m ) 이다. CGS 단위계에서, B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 의 단위는 가우스 ( G ) 이고, H { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { H } } 의 단위는 [UNK] ( Oe ) 이다. 과거에는 보통 " 자기장 " 이라고 하면 H { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { H } } 를 일컬었으나, 오늘날에는 B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 가 로런츠 힘을 매개하는 더 근본적인 장이므로 보통 B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 를 " 자기장 " 이라
H } } 장 " 또는 " H { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { H } } 자기장 " 으로 부르겠다. 여기서는 현대적 용법을 따라 B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 장을 " 자기장 " 이라 부르도록 한다. 정의 [ 편집 ] 전기장과 마찬가지로 자기장은 그것이 생성하는 힘으로 정의할 수 있다. 국제단위계에서는 다음과 같은 식으로 계산할 수 있다. F = q v B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { F } = q [UNK] mathbf { v } [UNK] mathbf { B } } F { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { F } } 는 자기력이며 단위는 뉴턴이다. q { [UNK] displaystyle q } 는 자기장 안에 있는 전하이며 단위는 쿨롱이다. v { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { v } } 는 전하 q { [UNK] displaystyle q } 의 속도이며 단위는 m / s이다. B { [UNK] displaystyle [UNK] mathbf { B } } 는 자기장이며, 단위는 테슬라이다. 이 힘은 로런츠 힘이라고 불린다. ( 좀 더 정확하게 말하자면, 전기장이 없을 때의 로런
자기장(磁氣場, 영어: magnetic field)은 자석이나 전류에 의해 자기력이 작용하는 공간, 자기력을 매개하는 벡터장이다. 고전적으로는 움직이는 전하, 즉 전류에 의하여 발생하나, 양자역학에서는 입자 고유의 스핀도 전류와 같은 역할을 할 수 있다. (이에 따라 강자성체가 영구자성을 가질 수 있다.) 자기장의 방향은 자기장 안에 있는 나침반이 가리키는 방향과 같다. 또한 자기장의 방향을 연속적으로 이은 선의 간격이 촘촘할수록 자기장의 세기가 세다.