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admin

2017-01-16 10:43:23

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자화[magnetization]

물질을 자기장 속에 놓았을 때 그 물질에 자기성분 분극이 나타나는 것. 자기장을 걸면 그 물질의 주변에 놓아둔 코일에, 또 코일 속에서 그 물질을 진동시키면 코일에 전류가 나타나는 것으로 측정한다. 자화 I는 물질 내의 자기모멘트(가상적으로 생각한 자극 N, S의 세기 m [Wb](Wb∶웨버)과 양극간의 거리 l의 곱 m․l [(Wb․m])의 총합 ρm(단위체적당으로 하여 [Wb/m2])으로 정의된다.

정의와 단위에 대해서는 MKSA단위계에서도 E-H대응계와 E-B대응계가 달라 이상의 정의는 E-H대응계에 한정된다. 자기장 H, 자속밀도 B와의 관계로 E-H계에서는 I=B-μ0H(μ0는 진공투자율)로서 자속밀도와 같은 단위∶테슬라 [T] (=Wb/m2)가 된다. 한편 E-B계에서 자화 I는 ρm/μ0으로 정의된다. H, B와의 관계에서는 I=(B/μ0)-H가 된다. 단위는 A/ m으로 자기장과 같다. 덧붙여 말하면 B-μ0H=J으로 나타내고 J를 자기분극이라고 한다. 즉 양계에서는 자화에 대해서는 같은 말로 다른 실체를, 같은 실체를 다른 말로 나타내고 있다. 재료관계에서는 통상 E-H대응계이다.

철 등의 강자성체에서는 실제로 자기장을 걸기 전의 물질 속은 자화되고 있다(자발자화라고 함). 단, 물질의 내부가 대부분의 영역(자구)로 나누어져 있고 인접끼리가 역향으로 되어 있어 외부에 나타나지 않을 뿐이다. 자화의 근원은 전자의 궤도운동과 스핀에 있다. 그러나 원자 1개만으로는 자화가 되지 않는다. 자화는 집단에서 처음으로 나타나는 현상(협동현상)이다.