2016년 12월 7일 수요일

자계(자기장)

1. 자석과 자기 현상


1.1. 자기와 자석

쇠를 끌어 당기는 성질의 근원을 자기라 하고 자기를 가지고 있는 물질을 자석이라 한다.

1.2. 자석의 성질

  • 흡인력 : 서로 다른 자극 사이의 작용력
  • 반발력 : 서로 같은 자극 사이의 작용력
  • 자석의 N극 : 북극, S극 : 남극을 의미한다.

1.3. 자기 현상

  • 자장(magnetic field) : 자력이 미치는 공간
  • 자석(magnet) : 쇠붙이를 끌어당기는 물질를 가진 물체. 말굽 자석 등
  • 자극(magnetic pole) : 자력이 가장 큰 곳이며 N극, S극이 있다.
  • 자력(magnetic force) : 자기적인 힘으로서 같은 자극끼리는 반발하는 힘이 작용하고 다른 자극끼리는 잡아당기는 힘이 작용한다.
  • 자기(magnetism) : 자석은 쇠붙이를 끌어당기는 성질이 있다. 이러한 성질의 근원
  • 자하(magnetic charge) : 자극의 세기를 정량적으로 나타낸다.

1.4. 자기유도

자력에 의하여 자화되는 현상을 자기유도라 하며 자화되는 물질을 자성체라 한다.


강자성체

  • 자기유도에 의해 강하게 자화되어 쉽게 자석이 되는 물질
  • 투자율 μs > 1인 물질로서 코발트(Co), 망간(Mn), 철(Fe), 규소(Si) 등이 있다.

상자성체

  • 강자성체에 비해 약하게 자화되는 약자성체 물질(약자성체)
  • 비투자울 μs < 1인 물질로서 알루미늄<Al), 백금(Pt) 등이 있다.

반자성체

  • 약자성체 중에서 강자성체와는 반대방향으로 자화되는 물질
  • 비투자율 μs < 1인 물질로서 구리(Cu), 아연(Zn), 금(Au), 은(Ag)

1.5. 자기력선(line of magnetic force)


자기력선

1.6. 쿨롱의 법칙과 투자율


쿨롱의 법칙


투자율


1.7. 자기장의 성질

자속

자속 밀도

자기장의 세기

자속 밀도와 자장의 세기


1.8. 자기회로와 옴의 법칙

2. 전류에 의한 자기장


2.1. 전류에 의한 자기현상

앙페르의 오른나사의 법칙

비오-사바르의 법칙

앙페르의 주회 적분의 법칙


2.2. 전류에 의한 자계(자기장)의 세기

전류에 의한 자계(자기장)의 세기

2.3. 전자력(electromagnetic force)

전자력

3. 전자유도와 인덕턴스


3.1. 전자유도


4. 자기에너지


5. 히스테리시스 곡선과 손실




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