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전기이론
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자기·전자유도
자석과 자기현상
Magnetism Basics
자석이란?
🧲 자석 = N극과 S극을 가진 물체
①자석에는 반드시 N극(북극)과 S극(남극)이 있어요
②같은 극(N-N, S-S) → 밀어냄 (척력)
③다른 극(N-S) → 당김 (인력)
④자석을 반으로 잘라도 → 또 N극, S극이 생김
⑤지구도 하나의 큰 자석! (나침반이 북쪽을 가리키는 이유)
자기력선 — 자석의 힘이 보인다!
막대자석의 자기력선 — 자석 세기를 바꿔보세요
자석 세기
6
💡 자기력선의 규칙
①N극에서 나와 S극으로 들어감
②자기력선끼리 교차하지 않음
③자기력선이 빽빽할수록 자기장이 강함
④자석 내부에서는 S→N 방향 (폐곡선)
자속과 자속밀도
🌊 물 비유로 이해하기
①자속(Φ) = 자기력선의 다발 수 = 물줄기 전체
②자속밀도(B) = 단위 면적당 자속 = 물줄기의 빽빽한 정도
③투자율(μ) = 자기력선이 잘 통과하는 정도 = 파이프 재질
자속밀도
B =
Φ
A
B: 자속밀도[T], Φ: 자속[Wb], A: 면적[m²]
자속밀도와 자기장
B = μH
B: 자속밀도[T], μ: 투자율, H: 자기장의 세기[A/m]
자기력 — 쿨롱의 법칙 (자기)
쿨롱의 법칙 (자기)
F = k
m
m
1
m
2
r
2
F: 힘[N], m₁m₂: 자극의 세기[Wb], r: 거리[m]
💡 전기와 자기의 닮은꼴
①전하(Q) ↔ 자극(m)
②전기장(E) ↔ 자기장(H)
③유전율(ε) ↔ 투자율(μ)
④두 법칙 모두 거리² 에 반비례!
총정리
자속밀도
B =
Φ
A
= μH
단위: [T] 테슬라 = [Wb/m²]
자기 쿨롱법칙
F = k
m
m
1
m
2
r
2
거리²에 반비례 (전기 쿨롱과 동일 형태)
🎯 시험 포인트
①자기력선: N극 → S극 (외부)
②자속 Φ [Wb], 자속밀도 B [T]
③B = Φ/A = μH
④같은 극 → 척력, 다른 극 → 인력
⑤투자율 μ = 자기력선이 통과하기 쉬운 정도
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