자성은 자석이 멀리 떨어져있는 다른 자석 및 특정 금속과 상호 작용할 수 있도록하는 자연적인 힘입니다. 각 자석에는“북극”과“남극”이라는 두 개의 극이 있습니다. 마치 자극이 서로를 밀어 내고 다른 극이 서로를 더 가깝게 당깁니다. 모든 자석은 특정 금속을 끌어 당깁니다. 두 가지가있다 종류의 자석. 자연적으로 발생하는 자석이 있고 자석으로 만든 "전자석"이라고하는 전기 부품.
전기와 자기 사이의 연결
전기와 자기는 겉보기에는 두 가지 힘이 분리되어 있지만 실제로는 밀접하게 연결되어 있습니다. 19 세기 물리학 자 마이클 패러데이 (Michael Faraday)가 발견 한 전자기 유도 법칙은 움직이는 전하가 자기장을 생성한다는 것을 보여줍니다. National High Magnetic Field Laboratory의 Kristen Coyne에 따르면 이것이 자연적으로 발생하는 자석과 인공 전자석의 존재의 기초라고합니다.
천연 자석
자연적으로 발생하는 자석의 경우 자기장을 생성하는 이동 전하의 전류가 자석의 물질 내부에서 생성됩니다. 모든 물리적 물체를 구성하는 작은 입자 인 원자는 핵 입자를 공전하는 하전 된 전자로 구성됩니다. 전자는 지속적으로 핵 주위를 이동하기 때문에 끊임없이 자기장을 생성합니다.
천연 자석에 자기장이있는 이유
대부분의 물질에서이 작은 원자 자석의 북극과 남극은 모든 방향을 가리 킵니다. 이렇게하면 각각의 효과가 서로 상쇄되고 재료는 비자 성으로 남습니다. 대부분 금속과 같은 일부 재료에서는이 작은 자석이 정렬되어 전체 물체를 자성으로 만듭니다.
전자석 부품
전자석은 세 가지 간단한 부분으로 구성된 장치입니다. 와이어 코일은 일반적으로 철과 같은 금속 코어에 감겨 있습니다. 배터리 또는 기타 전원이 와이어 코일에 연결됩니다. 와이어는 일반적으로 크기를 더 줄이기 위해 매우 얇고 에나멜로 절연되어 있습니다.
전자석의 작동 원리
코일에 전압이 가해지면 전류가 코일을 통해 흐르기 시작합니다. 이로 인해 와이어 주위에 자기장이 형성됩니다. 코일 모양은 전류의 자기장을 특수 구성으로 만듭니다. 코일의 각 루프의 모든 필드가 정렬되어 천연 막대 자석의 효과가 나타납니다. 코일의 한쪽 끝은 북극이고 다른 쪽 끝은 남극입니다. 철심은 전선의 장을 강화하여 전자석을 더 강하게 만듭니다.
비교
여러면에서 천연 자석과 전자석은 동일합니다. 둘 다 전류에서 큰 자기장을 생성하는 물체입니다. 둘 다 북극과 남극이 있습니다. 그러나 전자석은 전류를 변경하여 강도를 변경할 수 있으며 천연 자석은 그렇지 않습니다. 전자석은 전압을 역전시킴으로써 극을 바꿀 수 있지만 자연 자석은 그렇지 않습니다. 자연 자석의 장은 많은 미세한 전류에 의해 생성됩니다. 전자석의 장은 하나의 대규모 전류에 의해 생성됩니다.