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자석을 쪼개도 극이 나눠지는 이유는 뭘까요? 목록

자석을 쪼개면 쪼개진 파편 각각이 다시 N극과 S극을 갖는 자석이 됩니다. 이러한 현상은 파편의 크기가 점점 작아져도 마찬가지로 나타나는데, 그 근원적인 이유는 원자 단위의 설명에서 찾아야 합니다. 즉 원자 하나하나가 원자자석이며, 큰 자석은 이것들이 방향을 나란히 해 정렬하고 있는 것으로 볼 수 있습니다. 여기서 원자 하나하나가 자석과 같이 기능하는 이유는 원자 주위를 도는 전자의 자전(스핀)에 따라 자기모멘트가 생겨나기 때문입니다. 이를 이해하기 위해서는 코일을 따라 전류가 흐를 때 그것에 수직방향으로 자기력이 생겨나는 현상을 연상하면 됩니다. 전자의 자전, 즉 원운동은 일종의 원형 전류라고 생각할 수 있습니다. 각각의 원자들이 가지고 있는 자기모멘트는 서로 상쇄돼 거시적인 차원에서는 자기력을 나타내지 않는 경우가 대부분입니다. 그러나 외부에서 자기장을 가하면 이들이 특정한 방향으로 배열돼 전체적인 자기력을 갖게 됩니다. 이를 자화라고 하는데, 철족 원자들과 같은 경우에는 외부에서 가한 자기장을 제거하더라도 특정한 방향으로 배열됐던 경향이 남는 잔류자화현상이 나타나는데 이를 영구자석이라고 부릅니다. 이 영구자석은 앞서 이미 설명한 바와 같이 잘게 쪼개어도 여전히 N극과 S극을 갖는 자석이 되는 것입니다.

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