자기와 전기는 일상 세계에서 가장 신비한 현상 중 두 가지입니다. 전기는 물질을 통과하는 초 미세 하전 입자의 움직임입니다. 집의 전선을 통해 이동하는 이러한 전하의 흐름 또는 "전류"는 최신 도구 및 가전 제품에 필요한 전기 에너지를 제공합니다. 자기는 자석이 다른 자석과 특정 금속을 먼 거리에서 움직일 수 있도록하는 보이지 않는 힘입니다. 겉보기에는 매우 다른 것 같지만 사실 자기와 전기는 매우 밀접한 관련이 있습니다.
전기는 자기를 만듭니다
1820 년 덴마크의 물리학 자 Hans Christian Orsted는 전기 실험을하면서 특이한 점을 발견했습니다. 그는 전선에 전류가 흐르면 근처에 놓인 나침반의 바늘이 움직일 것이라는 것을 발견했습니다. 그렇게 할 수있는 유일한 것은 자기장이었습니다. Orsted는 전류가 자기장을 생성한다는 것을 발견했습니다.
자기는 전기를 만듭니다
Orsted의 발견을 듣고 Michael Faraday는 전류가 자기장을 생성 할 수 있다면 자기장이 전류를 생성 할 수 있어야한다고 믿었습니다. 1831 년에 그의 아이디어를 테스트하기 위해 고안된 일련의 실험을 수행하는 동안 패러데이는 와이어 근처에서 움직이는 자석이 해당 와이어에 전류를 흐르게 할 수 있음을 발견했습니다.
전자기 유도의 원리
동력을 생성하기 위해 자석이 움직일 필요조차 없었습니다. 중요한 요소는 전선 주변의 자기장이 변화해야한다는 것입니다. 이러한 변화는 자석을 움직이거나 자석을 가만히 잡고 코일을 움직이거나 전자석의 전력을 증가 및 감소시킴으로써 발생할 수 있습니다. 변화하는 자기장이 도체에 전류를 유도한다는이 원리는 전자기 유도의 법칙으로 알려지게되었습니다.
자연적인 전기는 자연적인 자석을 만든다
Orsted의 발견은 자석이 다른 물체를 움직일 수있는 자기장이있는 이유를 보여줍니다. 모든 물질은 원자로 구성되어 있습니다. 전하를 띤 전자는 조밀 한 원자핵을 공전합니다. 전류는 움직이는 전하입니다. 이는 자연의 모든 원자가 아주 작은 전류로 둘러싸여 있다는 것을 의미합니다. 즉, 모든 원자는 아주 작은 자기장을 가지고 있습니다. Orsted가 보여준 것처럼 전류는 자기장을 생성하기 때문입니다. 대부분의 재료에서이 작은 원자 자석은 모든 방향을 가리키며 서로의 효과를 상쇄합니다. 이것이 대부분의 재료가 자성이 아닌 이유입니다. 그러나 일부 재료에서는이 작은 자석이 정렬되어 강력한 자기장을 생성합니다. 이 물질은 자석이며 거의 항상 어떤 종류의 금속입니다.
연결
Orsted와 Faraday가 보여준 것처럼 자기와 전기는 매우 밀접하게 연관되어 있습니다. 각각은 서로를 만들 수있는 것 같습니다. 천연 자석조차도 모든 작은 전류가 올바른 방식으로 흐르기 때문에 자기입니다. 자기와 전기가 같은 현상의 두 가지 다른 측면이라고 말하는 것은 잘못된 것이 아닙니다.