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목차

Ⅰ. 개요
Ⅱ. 자기장의 개념
Ⅲ. 자기장의 전자석
Ⅳ. 자기장의 자기력
Ⅴ. 자기장과 변위전류
Ⅵ. 자기장과 자기이력곡선
Ⅶ. 자기장과 지구자기장

본문내용

Ⅲ. 자기장의 전자석
도선의 코일이 자석으로서 효과적이라는 사실은 에르스테드의 발견 직후 프랑스의 과학자인 아라고(Dominique-Franosis Arago 1786～1853)에 의해 발견되었다. 아라고는 우선 철가루가 자석에서와 마찬가지로 전류가 흐르는 구리 도선에 의해 끌린다는 사실에 주목하였다. 암페어의 제안에 이어 그는 도선을 나선이나 코일의 형태로 감으면 그 효과가 증가된다는 것을 발견하였다. 또 코일을 철심에 감아주면 더 큰 자기장을 얻을 수 있다는 사실도 알게 되었다. 철심에 코일을 감는 경우 철가루를 잡아당기는 세기는 대부분의 천연 자석들을 능가했다.
아라고가 제작한 전자석이 막대자석처럼 N극가 S극을 갖는다는 사실을 확인하였다. 실제로 막대자석의 자기장은 같은 길이와 세기를 갖는 전자석에 의해 발생되는 자기장과 동일하다.

<중 략>

Ⅴ. 자기장과 변위전류
도선을 따라 자유전자가 이동해 가는 것은 열에서의 전도와 같이 생각하여 전도전류라 하고, 전자의 이동을 전류라 할 때 이것은 전도전류에만 한한 것이 아니다. 가령 도체에 많은 전하량을 축적하여 두면 시간이 지남에 따라 대개의 경우 전하량이 없어지고 만다. 이것을 방전이라 하는데 방전은 흔히 도체 중에서도 모난 부분에서 일어난다. 이런 곳에서는 많은 전하가 모이게 되고(전하 밀도가 크다) 이 전하가 공기 중에 떠 있는 먼지 같은 것들을 끌어 당겨서 옮겨가고, 그 다음에는 전하 사이에 작용하는 힘 때문에 반발되어 도체로부터 밀려나간다. 이러한 과정이 계속적으로 일어나서 도체가 전하량을 잃는데 이 현상은 마치 액체에 열을 가열했을 때 대류현상이 일어나는 것과 같기 때문에 대류전류라 한다.
열에서 전도(전도전류), 대류(대류전류), 복사와 같이 전류에서도 복사에 해당하는 것은 없을까?
복사가 일종의 전자기파에 의한 에너지의 전파라면 자유전자의 흐름인 전류에서는 이런 경우를 생각할 수 없다. 그러나 맥스웰은 변위전류라는 것을 생각하였다.

맥스웰은 축전기 극판 사이의 유전체에서 전장(電場)의 변화로 인하여 전류가 흐른다고 생각하고 이것을 변위전류라고 하였다.(전류가 직접 이동하는 것은 아니다.)
유전체를 통하여 전류가 흐른다면 도체와 다를 것이 무엇인가?

참고자료

· 김동현, 인공 신경망을 이용한 자기 이력곡선의 모델링, 영남대학교, 2007
· 박포규, 국가 지구자기장 측정 표준 연구, 한국표준과학연구원, 2009
· 송판섭 외 1명, 전자석 만들기에서 잔류 자기장의 요인 분석 및 수업모형제시, 광주교육대학교초등교육연구원, 2002
· 양지혁 외 3명, 자기부상시스템의 자기력 모델링 시스템 개발, 제어ㆍ로봇ㆍ시스템학회, 2011
· 이을수, 초등학생과 중학생의 자기장 개념 모형에 대한 조사, 진주교육대학교, 2007
· 원윤재 외 2명, 자기장 통신 시스템, 한국정보처리학회, 2010