전자기학의 발달과정

소개

전자기학의 발달과정

목차

● 전기와 자기가 통합되는 과정
◎ Hans Christian Oersted(외르스테드) (1777-1851) - 전기가 자기를 생성함을 발견
◎ Andre M. Ampere (1775-1836) - Oersted(외르스테드)의 이론을 수식화하여 설명
◎ Michael Faraday (1791-1867) - 자기가 전기를 생성함을 설명
◎ James C. Maxwell (1831-1879) - 전자기학 이론을 세움
◎ Lorentz (1853-1928) - 전기력과 자기력을 통합
◎ Albert Einstein (1879-1955) - 중력과 전자기력의 관련성을 밝힘
● 전자기학의 발달과정

본문내용

● 전기와 자기가 통합되는 과정
◎ Hans Christian Oersted(외르스테드) (1777-1851) - 전기가 자기를 생성함을 발견
1819년 덴마크의 물리학 교수인 Hans Christian Oersted는 전류가 흐르는 도선이 근처에 있는 나침반이 기우는 것을 통해 전기(전류)가 자기를 생성한다는 것을 발견하였다. 외르트테드가 발견한 법칙을 정리하면 다음과 같다.
“오른손으로 도선을 잡고 엄지가 전류 방향으로 향하도록 하면, 다른 손가락들은 자기장방향으로 돌게 된다.”
이는 처음으로 전기와 자기가 서로 관련이 있음을 발견한 사건이라고 할 수 있다.

◎ Andre M. Ampere (1775-1836) - Oersted(외르스테드)의 이론을 수식화하여 설명
그 다음해 프랑스 물리학자인 Ampere는 Hans Christian Oersted(외르스테드)의 관찰을 확장했다. 외르스테드가 전기에 의한 자기의 발생을 실험적으로 설명하였다면, 암페어는 이를 수식화하여 이론적으로 설명하였다.
대칭성에 의해 자기장의 크기는 도선을 중심으로 한 원형궤도 내 어느 곳에서나 같고, 도선에 수직한 평면 내에 있음을 알 수 있었다. 또한 전류와 도선으로부터의 거리를 변화 시켜보면, 자기장은 흐르는 전류에 비례하고 도선으로부터의 거리에 반비례함을 알 수 있었다. 따라서 직선 도선에 전류가 흐를 때 이로 인해 형성되는 자기장을 구하기 위한 관계식을 정리하였는데 다음과 같다.

이는 Ampere의 법칙으로 발전하게 되는데 이는 다음과 같다.
도선 주위에 자기장이 형성되는 원형 경로를 생각했을 때 이 경로는 길이가 인 아주 많은 짧은 선분 요소로 나눌 수 있다. 이러한 선분 요소 한 개에 이 선분 요소에 평행한 자기장 성분을 곱해주어 모두 합할 경우 이는 닫힌 곡선경로로 둘러싸인 표면에 통하여 지나가는 전류(I)와 투자율()의 곱과 같음을 알 수 있다

참고자료

· 없음