전기

전자기

정전기

정자기

전자기파

전자기장

자기장

▶영구 자석과 전자석의 차이점은?

철에는 분자 자석이 많은데, 보통 상태에서는 각각의 분자 자석이 제멋대로 늘어져 있으므로 그 작용이 서로 없어져 자석의 성질이 밖으로 나타나지 않는다. 그러나 철을 다른 자석의 극에 가까이 가져가며 제멋대로 놓여 있던 철의 분자 자석이 다른 자석의 극에 의하여 방향이 가지런하게 된다. 즉, 자석에 가까운 쪽에는 자석과 반대의 극이 나타나거나, 먼 쪽에는 같은 극이 나타난다. 이러한 철에도 못과 같은 연철은 자기 유도에 의하여 일단 자석이 되어도 원래의 자석을 멀리하면 자성이 곧 없어진다. 그러나 바늘과 같은 강철은 일단 자석이 되면, 원래의 자석을 멀리해도 자성이 없어지지 않고 그대로 남아 있다. 이처럼, 강철과 같이 자성이 없어지지 않는 자석을 영구 자석이라 하고, 연철과 같이 자성이 곧 없어지는 것을 전자석이라고 한다.

가장 간단한 것은 투자율(透磁率)이 큰 원통 모양의 철심(鐵心)에 코일을 감아서 만든 솔레노이드이다. 철심이 없어도 전류가 지나는 코일은 원래 자석과 동등한 자기장을 가지지만, 그 속에 철심을 넣으면 철이 강력하게 자기화되고, 그것으로 인한 자기장이 가해져서 한층 강력한 자석이 된다.

전자석은 영구자석으로는 얻기 힘든 강력한 자기장을 얻을 수 있으며, 또 전류를 조정함으로써 자기장의 세기를 바꿀 수 있다는 이점이 있다. 이 때문에 응용범위가 매우 넓어서, 작게는 통신기의 계전기(릴레이)부터 크게는 금속가공공장 등에서 1t 이상의 재료를 끌어올리는 전자기식 기중기에까지 이용되고 있다. 특히 핵물리학의 실험장치인 입자가속기에는 대단히 큰 것이 사용되고 있는데, 3만 6000t이나 되는 전자석이 장치되어 있는 입자가속기도 있다.

전자석의 철심은 어느 정도 자기화가 진행되면 그 이상 전류를 세게 해도 자기화가 진행되지 않는다. 즉 자기포화상태에 가까워진다. 이 때문에 철심을 가지는 전자석의 자기장의 세기에는 일정한 한계(2∼3만 Oe)가 있으며, 그 이상의 강력한 자기장을 얻는 데는 특수한 모양을 한 큰 공심(空心:철심이 포함되어 있지 않다) 코일에 MW단위의 직류를 통하는 방법이 사용되고 있다.

이 방법에 의하면 10만 Oe(에르스텟) 이상의 자기장을 얻을 수 있으나, 전력 소비가 크고 코일을 소형화할 수 없다는 등의 결점이 있다. 이러한 결점을 보완하기 위하여 연구되는 것이 초전도(超電導)자석이다. 임계자기장(臨界磁氣場)이 높은 초전도재료가 개발되어 기포상자용 전자석·입자집속용 전자석 등 강력한 자기장이 요구되는 장치에 이용되고 있다.

---자석(영구자석)----

일시자석과 영구자석이 있다. 일시자석은 전자석의 철심(연철)과 같이 외부자기장을 제거하면 자성이 없어지는 것이고, 영구자석은 일단 자성을 가지면 외부자기장을 제거해도 장기간 자성을 보유하는 것으로, 자석강이라고 하는 강철을 강력한 자기장 하에서 자화시켜 만든다. 형태는 여러 가지이며, 막대 모양으로 만든 막대자석, U자형의 말굽자석 등이 있고, 이 밖에 소형의 영구자석을 수평면에서 자유\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0롭게 회전할 수 있게 한 자침도 있다. 역사적으로는 고대 그리스나 고대 중국에서 이미 자연상태에서 자성을 지니는 자철석 등이 천연자석으로 알려져 있었으며, 12세기에는 그 자화력에 의해서 얻은 자침을 항해용 나침반으로 사용한 기록이 남아 있다.

자석에는 예외 없이 자기력이 가장 강하게 작용하는 곳이 두 곳 있다. 이것을 자극(磁極)이라 하며, N극과 S극으로 구별된다. 즉, 자침처럼 자유로이 회전할 수 있도록 지지했을 때 북쪽을 가리키는 극이 N극, 남쪽을 가리키는 극이 S극이다. 지표면에 가까운 공간에서 자석이 이와 같이 남북방향을 향하는 것은 자극 사이에 힘이 작용하기 때문인데, 이 경우 지구라는 거대한 자석의 두 극이 지구자기장의 방향으로 축을 향하게 하는 짝힘[偶力]이 자석의 두 극에 미치기 때문이다. 일반적으로 자극과 자극 사이에 작용하는 힘을 자기력이라고 하는데, 그 힘의 크기로 자극의 세기(자기량)를 측정하며, 자극의 세기와 N,S 두 극 사이의 길이의 곱(자기모멘트)으로 자석의 세기를 나타낸다.

자석은 이것을 둘로 절단해도 각각이 자석으로서의 성질을 유지하며, 이것을 다시 둘로 절단해도 각 단편이 자성을 계속해서 지니는 성질이 있다. 이와 같이 자석은 아무리 분할해도 항상 자성을 나타내는 데서, 일반적으로 자석을 구성하는 각 분자는 그들 자신이 처음부터 자석을 형성하고, 외부자기장의 작용으로 각 미소자석(磁氣雙極子라고 한다)의 자화 방향이 같은 쪽으로 배열되어 외부에 자성을 나타내게 된 것으로 생각되었다. 이런 식의 자기분자설은 1892년 영국의 유잉이 제창했으며, 1907년 프랑스의 P.와이스가 제창한 분자자기장의 가설을 거쳐 자기구역(磁氣區域)의 이론으로 발전하고, 현재도 자석뿐만 아니라 여러 물질이 지니는 자기적 성질을 설명하는 데 이용된다. 자석과 똑같은 작용이 전류를 원형회로에 통했을 때에도 나타난다. 이와 같은 원형회로의 자기작용을 이용한 자석이 1820년 프랑스의 아라고에 의해서 발명된 전자석(電磁石)이다. 이 자석은 흔히 철심 주위에 코일을 여러 겹 감은 것인데, 코일에 전류를 통했을 때만 자기력이 나타나는 일시자석이지만, 영구자석보다 강한 자기력을 얻을 수 있고, 전류의 세기에 따라 자화의 정도를 가감할 수 있는 이점이 있다. 이 때문에 전자석은 계전기 ·수화기를 비롯하여, 크게는 입자가속기(粒子加速器) 같은 강력한 자기장을 필요로 하는 것까지 넓게 응용된다.

1. 전하의 의미를 확실히 안다.

2. 축전기를 확실히 안다.

3. 가우스 정리, 멕스웰 방정식, 쿨롱의 법칙을 정확히 안다.

4. 탄소 화합물, 단백질에 대해 감을 잡는다.

NSUInteger row = [indexPath row];

NSString *rowString = [list objectAtIndex:row];

cell.textLabel.text = rowString;

cell.accessoryType = UITableViewCellAccessoryDetailDisclosureButton;

//image

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://www.buttonshut.com/Twitter-Buttons/Twitter-Buttons-70-10-.png"];

UIImage *image =[UIImage imageWithData: [NSData dataWithContentsOfURL:url]];

cell.imageView.image =image;

//screenNameLabel

//CGRect screenNameLabelRect = CGRect*0,5,70

//Tweet Label

//createdat Label

[rowString release];