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admin

2017-01-16 10:13:05

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자기장[magnetic field]

자석 또는 전류는 주위에 있는 자성체나 전류에 힘을 미친다. 이 힘의 장을 자기장이라고 한다. 자기장을 나타내는 물리량으로는 자속밀도 B(단위는 테슬라[T]와 자기장의 세기 H(단위는 암페어/미터[A/m])가 있다.

자속밀도 B는 그 속을 속도 v로 운동하는 전하 e에 작용하는 힘 F와의 관계로 정의한다.

F＝ev×B

(F, v, B는 모두 벡터)

자기장의 세기 H는 1m당 n회 감긴 충분히 긴 솔레노이드코일에 전류 i를 흐르게 했을 때, 그 내부의 자기장 H는

H＝ni [A/m]

으로 정의한다.

자기장을 B로 나타내느냐 H로 나타내느냐에 따라 MKSA단위계 속에󰡒E-B대응계󰡓와󰡒E-H대응계󰡓가 생긴다. 그 사이의 관계는 전자에서는 B＝μ0(H＋I)＝μ0 H＋J, 후자에서는 B＝μ0H＋I이다. 단 μ0는 진공의 투자율, I는 자화(양대응계에서 실체는 다름), J는 E-B계라는 자기분극(E-H계라는 I와 실체는 같음)이다. B, H의 물리적 내용 따라서 정의식에는 차이가 없다. 이 두 대응계는 자하가 ＋, -(N, S) 단독으로 존재하지 않는다는 것을 배경으로, 자기장을 B, H 어느 쪽으로 나타내느냐 하는 전자기이론의 체계화에 대한 입장의 차이이다. 재료관계에서는 대부분 E-H대응계를 취하고 있다.

이와 관련하여 자기장은 약한 쪽에서는 지자기의 3×10-5T, 강한 쪽에서는 최강의 초전도자석이 만드는 자기장이 30T 정도이다. 테슬라 [T]=웨버/미터2[Wb/m2]이고, 이전의 단위로 하면 1T=104G(가우스)이다.