전자기학 핵심 개념과 정의 이해하기

자성 물질의 정의

원자가 정렬돼 자석 특성을 나타내는 모든 물질 | 물리는 자성 물질이라 정의합니다.

어떤 금속이든 자석으로 만들 수 있습니다. 자석 특성 부여 방법은 두 가지:

• 일시 자성 (Temporary Magnetism): 기존 자석에 금속을 한 방향으로 문지르면 분극돼 자성 획득. 하지만 잠시뿐입니다.
• 영구 자성 (Permanent Magnetism): 금속이 영구적으로 분극되면 자성을 잃지 않습니다. 강한 자석 만들기 최적법은 전류로 자기장 유도하는 것입니다.

자석 세기를 나타내는 단위로 '베버(Weber)'와 '맥스웰(Maxwell)'을 쓰며, '자기 플럭스(Magnetic flux)'로 정의됩니다. 자기 플럭스는 단위 면적 통과 자기력선 총수(Φ 또는 ΦB로 표기).

• 1 맥스웰(Mx) = 1 자기력선
• 1 베버(Wb) = 10⁸ 맥스웰

단위 면적당 자기력선 수만으론 자석 세기 모릅니다. 상대적 면적 비교 필요. 즉 플럭스 밀도(Flux density, B)를 알아야 합니다. 그리고 면이 자기력선과 이루는 각도(면 법선과 플럭스 사이 각도)도 필요합니다.

Φ = BA → NΦ = NBA (N턴 코일 경우)

B = Φ/A → (베버/미터²)

플럭스 밀도 단위는 '테슬라(Tesla)'

• 1 테슬라 = 1 베버/미터²
• 1 가우스(Gauss) = 1 Mx/cm²
• 1 Wb/m² = (10⁸)/(100²) = 10⁴ Mx/cm² → 1 테슬라 = 10⁴ 가우스