목 차▶ 서론▶ 본론▶ 결론서 론1. 자기의 기초 개념1.1 자기현상자석의 자기현상은 주변에서 쉽게 접할 수 있다. 집안에 있는 냉장고 문을 여는 순간 우리는 자석이 작용하는 힘을 느낄 수 있다. 냉장고 문의 모서리에는 자석이 들어가 있기 때문에 문이 닫히면 자석은 문과 냉장고를 밀착시켜 외부 공기의 유입을 막아준다. 또 모터에는 전자석이 들어 있어 냉장고를 가동시키는데 중요한 역할을 담당하고 있다.무언가 끌어당기기도 하고 서로 밀어내기도 하는 자석은 과거에도 많은 사람들의 호기심을 자아냈다.쇠붙이 종류는 자석에 잘 붙지만 나무나 플라스틱 등은 자석에 붙지 않는다. 자석의 사이에 종이나 유리, 책받침을 넣고 자석과 자석끼리 혹은 자석과 쇠붙이끼리 붙여 보면 그래도 잘 붙는다. 이렇게 자석이 쇠붙이를 끌어당기는 성질의 근원을 자기(magnetism)라 하고, 자석의 힘을 자기력(magnetic force)이라고 한다. 또한 자기력이 작용하는 공간을 자기장 또는 자계(magnetic field)라 한다.1.2 자성의 근원자석끼리는 서로 힘을 미친다. 자석은 전하와 비슷한 성질이 있는데 서로 접촉하지 않고도 밀고 당길 수 있다. 자석은 같은 극끼리는 밀고 반대 극끼리는 당긴다. 자석은 철 같은 쇠붙이를 잡아당기지만 알루미늄 같은 것은 전혀 자석의 영향을 받지 않는다. 전체적으로 자석은 정지해 있지만 자석을 이루고 있는 원자에서는 전자가 원자핵 주위를 돌고 있다. 이렇게 움직이는 전하가 작은 전류를 이루어 자기장을 만들어내는 것이다. 더 중요한 요소는 전자가 스스로 축을 중심으로 자전하는 스핀운동을 한다는 것이다. 스핀운동에 의해서도 자기장이 만들어진다.(스핀운동이란 태양주위를 도는 지구가 자전하면서 돌듯이 전자와 양성자 등 여러 입자들은 자전, 즉 팽이가 돌듯이 고유스핀운동을 하는 것을 말한다.)2. 전류와 자기작용2.1 앙페르의 오른나사법칙두꺼운 종이에 철가루를 뿌리고 도선에 전류를 흘리면 철가루가 일정한 방향으로 향하고 있음을 알게 되는데, 이는 전류 주변에 발생되는 자기장이 도선에 수직인 평면에 동심원을 그리며 생성된다는 것을 의미한다.2.2 전자력일정한 크기의 자기장 내에 하나의 도선을 놓아두고 이 도선에 전류를 흘리면 자기장(자계)와 전류의 상호작용에 의해서 도선에 힘이 작용하게 되는데, 이 힘을 전자력이라고한다.자기장 내에 있는 도선에 작용하는 힘은 전류의 방향이 자기력선의 방향과 수직일 때에 최대로 되고 나란하면 0이 된다. 전류가 자기장에서 받는 힘의 방향은 왼손의 엄지, 검지, 중기를 서로 수직하게 폈을 때 검지를 자기장, 중지를 전류의 방향으로 하면 엄지가 가리키는 방향이 힘의 방향이 된다. 이를 플레임의 왼손 법칙이라고 하며, 이 법칙은 전동기의 원리로서 회전 방향을 구하는데 유용하다.3. 전자유도코일의 양끝에 검류계를 연결하고 자석을 코일에 가까이 했다 멀리 했다 하면 전기가 흘러 검류계의 바늘이 흔들린다. 전류가 흐르면 주위에 자기장이 생기는 것처럼 코일(도체) 주위에 자기장이 발생하면 전자의 움직임이 발생한다. 이것이 곧 전자의 흐름이 되어 전류가 만들어지는 것이다. 이와 같이 코일에 자속을 변화시킬 때 코일에 기전력이 발생하는데, 이를 유도 기전력이라 한다. 그리고 기전력이 유도되는 현상을 전자유도라 한다.본 론1. 자기유도작용코일이란 동선과 같은 도선을 나서 모양으로 감은 것으로 인덕터(inductor)라고도 한다. 이러한 코일의 성질 정도를 나타낸 것을 인덕턴스(inductance)라 하고 기호는 L, 단위는 헨리(H)가 사용된다. 도선을 감으면 감을수록 코일의 성질이 강해지며 헨리의 값도 커진다. 코일은 내무에 아무것도 넣지 않은 공심으로 하는 것보다 철심에 감거나 코어라 부르는 철 분말을 응고시킨 것에 감는 편이 보다 큰 헨리 값을 얻는다. 통상 전기회로에서 사용하는 코일은 마이크로 헨리(μH)부터 헨리(H)까지 폭넓게 사용된다. 코일이 하나만 있는 경우에 전류가 흘러 자속이 변하면 전자유도에 의해 자속을 방해하려는 방향으로 유도 기전력이 발생하는데, 이를 자기유도작용이라고 하며, 그 정도를 자기 인덕턴스 또는 자체 인덕턴스라 한다.2. 상호유도작용인접한 두 코일이 감겨져 있다고 가정하자. 1차 전원전압으로부터 1차 코일에 전류를 흘리면 자속의 변화에 의해 2차 코일에 유도 기전력이 생긴다. 이와 같이 한쪽의 코일에 흐르는 전류의 변화에 의해 다른 쪽의 코일에 유도 기전력이 생기는 현상을 상호유도라 하고, 그 정도를 상호 인덕턴스라 한다.상호유도작용에 의하여 1차 측의 전압의 변화가 2차 측으로 전달되는데, 이런 구조가 변압기이다. 변압기는 규소 강판을 성층하여 만든 철심에 2개의 코일을 감아 놓았다. 두 개 코일의 권수비를 이용하여 전압을 변화시켜 사용하는데, 높은 전압에는 코일을 많이 감고 낮은 전압 쪽에는 조금 감아 전압을 변화시킨다. 발전소에서부터 변전소를 거쳐 가정에 이르기까지 많은 변압기가 사용되어진다.3. 전자기의 특수현상●핀치 효과그림과 같이 유도 도체(주로 기체)에 대 전류가흐를 때, 이 전류에 의한 자계와 자신의 전류 사이에 플레밍의 왼손법칙에 따른 힘이 작용하여 전류는 도체 중심 쪽으로 흐르려고 하는 집속되는 현상이 일어난다.이 작용으로 유동 도체 단면적이 점차로 감소되어 저항이 커지면 전류가 줄어들어 이 압축력이 감소괴도, 압축력이 감소되면 단면적이 다시 커져 전류가 증가하게 되어 이 집속 현상이 반복된다. 이러한 현상을 핀치 효과(pinch effect)라 한다. 초고압 수은증기(수십 기압)의 관내에서 방전으로 인한 대 아크 전류에 이 현상이 일어나는 고온 아크가 중심축에 집속되어 매우 높은 온도(10,000［℃］이상)의 광원이 얻어지는데 이 원리를 이용한 것이 초고압 수은등이다.
