자기장

Magnetic Field

자석 주위에 나침반을 놓으면 바늘이 일정한 방향을 가리키는데, 그 보이지 않는 영향 영역이 자기장이에요. 자기력선은 N극에서 나와 S극으로 들어가고, 나침반의 N극은 그 지점의 자기장 방향을 가리켜요. 전류가 흐르는 도선 주위에도 동심원 자기장이 생기며, 방향은 오른손 법칙으로 알아요. 이 페이지에서는 나침반 위치와 전류 세기를 바꿔 가며 자기장과 전자석을 직접 살펴봐요.

자석 주위에 보이지 않는 힘이 있다

🧲 자기장: 눈에 보이지 않는 자석의 영향력

①자석 주위에 나침반을 놓으면 바늘이 특정 방향을 가리킨다

②이 보이지 않는 힘의 영역이 바로 '자기장'

③자기력선은 N극에서 나와 S극으로 들어간다

막대자석과 나침반

나침반 위치 (각도)45°

💡 관찰 포인트

①나침반의 빨간 바늘(N)은 항상 자기장 방향을 가리킨다

②N극 근처: 바늘이 N극에서 멀어지는 방향

③S극 근처: 바늘이 S극을 향하는 방향

전류가 만드는 자기장

전류 세기3A

오른손 법칙

엄지 → 전류 방향, 네 손가락 → 자기장 방향

전류가 흐르는 도선 주위에 동심원 모양의 자기장이 생긴다

전자석: 전류로 만드는 자석

전자석의 세기

코일 감은 수 ↑ 또는 전류 ↑ → 자기장 ↑

전자석: 코일에 전류를 흘리면 막대자석처럼 작동

💡 전자석 vs 영구자석

①전자석: 전류를 끄면 자성 사라짐 → ON/OFF 가능

②영구자석: 항상 자성을 가짐

③전자석 활용: 스피커, 전동기, MRI, 자기부상열차

총정리

자기장의 핵심

자기력선: N → S (바깥), 전류 → 자기장 (오른손 법칙)

자기장의 세기: 자기력선이 촘촘할수록 강하다

🎯 시험 포인트

①자기력선: N극 출발 → S극 도착 (서로 교차하지 않음)

②나침반 N극은 자기장 방향을 가리킨다

③오른손 법칙: 엄지=전류, 네 손가락=자기장 방향

④전자석: 감은 수↑, 전류↑ → 자기장 세기↑

⑤지구도 큰 자석: 지리적 북극 근처에 자기 S극이 있다

예제와 단원평가

예제 1

도선에 전류가 위쪽으로 흐를 때, 도선 주위 자기장의 방향을 오른손 법칙으로 어떻게 알 수 있나?

오른손 엄지를 전류 방향(위쪽)으로 향하게 한다.

그러면 나머지 네 손가락이 감기는 방향이 자기장의 방향: 도선을 중심으로 동심원을 그린다.

▸ 엄지=전류(위), 네 손가락이 감기는 쪽=자기장 (동심원 모양)

직선 전류 주위 자기장은 도선을 중심으로 한 동심원이며, 방향은 오른손 법칙으로 결정된다.

예제 2

전자석을 더 세게 하려면 어떻게 해야 하며, 전자석이 영구자석과 다른 가장 큰 특징은 무엇인가?

코일을 감은 수를 늘리거나 흐르는 전류를 크게 하면 전자석의 자기장이 세진다.

전자석은 전류를 끊으면 자성이 사라져 ON/OFF가 가능하지만, 영구자석은 항상 자성을 가진다.

▸ 감은 수↑ 또는 전류↑로 강하게 / 전류를 끊으면 자성이 사라져 ON·OFF 가능

전자석은 세기와 ON/OFF를 조절할 수 있어 스피커·전동기·MRI 등에 쓰인다.

단원평가 유형

자기장에 대한 설명으로 옳은 것은?

①자기력선은 S극에서 나와 N극으로 들어간다

②자기력선은 서로 교차한다

③나침반의 N극은 그 지점의 자기장 방향을 가리킨다

④전자석은 전류를 끊어도 자성이 그대로 남는다

⑤직선 전류 주위의 자기장은 도선과 나란한 직선 모양이다

▸ ③ 나침반의 N극은 그 지점의 자기장 방향을 가리킨다

자기력선은 N극에서 나와 S극으로 들어가며(①X) 서로 교차하지 않는다(②X).

전자석은 전류를 끊으면 자성이 사라지고(④X), 직선 전류의 자기장은 도선을 중심으로 한 동심원 모양이다(⑤X). 나침반 N극은 그 지점의 자기장 방향을 가리킨다(③O).