자석의N극과 S극으로 나뉘어지는지 궁금합니다.

Question

자석은 N극과 S극으로 나뉘어져 있습니다. 그런데 자석을 반으로 자르게 되어도 똑같이  N극과 S극으로 나뉘어지는데 이유가 궁금합니다.

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.자석은 분자 내부에 있는 전자의 스핀 방향이 서로 정렬되어 있기 때문에 자기장을 발생시킵니다. 이러한 정렬된 전자는 자기적인 모멘트를 가지고 있으며, 이러한 모멘트들이 서로 상호작용하면 자성이 발생하게 됩니다.자석을 반으로 자르면, 자석 내부의 분자들이 그대로 유지되면서 자석이 두 조각으로 나뉘게 됩니다. 이때 각각의 새로운 자석 조각은 자신만의 N극과 S극을 가지게 되는 것입니다. 이는 자석의 분자 내부의 전자 스핀 방향이 각각의 새로운 자석 조각 내부에서 서로 상반되는 방향으로 정렬되기 때문입니다. 따라서, 자석을 반으로 자르면 각각의 조각은 똑같은 N극과 S극을 가지게 되는 것입니다.자석의 분자 내부에는 많은 수의 전자들이 존재하며, 이들이 자기적인 모멘트를 가지고 정렬되어 있기 때문에 자석은 자기장을 발생시킵니다. 그러므로, 자석을 반으로 자르면 각각의 새로운 자석 조각은 원래 자석과 같은 방식으로 자기장을 발생시키며, 그 결과 각각의 새로운 자석 조각은 똑같은 N극과 S극을 가지게 됩니다

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.네, 자석은 N극과 S극으로 나뉘어집니다. N극과 S극은 서로 반대 방향으로 자기장을 생성하며 서로 당기는 힘을 발생시킵니다. 따라서, N극과 S극은 서로 다른 극성을 가지고 있습니다.전통적으로, 자석의 N극과 S극은 자석에 대한 지구의 자기장을 기준으로 결정됩니다. 즉, 지구의 남쪽 극성은 지구 자기장의 S극에 해당하므로, 자석이 지구에 위치할 때, 자석의 S극은 지구의 남쪽 방향을 향하게 됩니다.

튼튼한라마20 · Answer

자석의 N극과 S극은 자기장의 방향에 따라 결정됩니다. N극은 자기장이 나오는 쪽으로, S극은 자기장이 들어가는 쪽으로 결정됩니다. 자석은 원자 내부의 전자들이 흐르는 방향에 따라서 생성됩니다. 이 전자들이 흐르는 방향에 따라 자기장이 생성되는데, 반으로 자르게 되면 각각의 절반에서도 동일한 전자의 흐름이 일어나기 때문에 N극과 S극으로 나눠지게 됩니다. 이것은 자기장의 원리와 관련이 있으며, 반으로 잘라도 각각의 조각에서 자기장의 성질이 동일하게 유지되기 때문입니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 자석은 그 내부에 마그네틱 필드를 생성하는 원자나 분자 등의 소위 '자기 도메인'이라고 불리는 미세한 영역들이 존재합니다. 이 자기 도메인들은 서로가 같은 방향으로 정렬되어 N극과 S극을 형성하게 됩니다.자석을 자르면 각각의 조각 내부에는 여전히 자기 도메인들이 존재합니다. 이러한 자기 도메인들은 상대적으로 작은 크기를 가지며, 각 조각 내부에서는 자기 도메인들이 여전히 같은 방향으로 정렬되어 N극과 S극을 형성합니다. 따라서 자석을 자르게 되어도 각각의 조각은 여전히 N극과 S극으로 나뉘어집니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.자석은 N극과 S극으로 나누어진 극성을 가진데, 이 극성은 자석 내부의 원자들이 서로 정렬되어 있는 구조 때문입니다. 자석을 자르면서 내부 구조가 파괴되어 N극과 S극이 각각 따로 떨어지는 것이라고 생각할 수 있습니다. 하지만 실제로 자석을 잘라도 N극과 S극이 따로 떨어지지 않습니다.이유는 자석 내부의 원자들이 서로 정렬되어 있기 때문입니다. 원자는 전하를 가지고 있으며, 이러한 전하는 자기장을 만들어 냅니다. 자석 내부의 원자들은 서로 이러한 자기장을 만들어 냅니다. 이 자기장은 자석의 극성을 결정합니다.자석을 잘라도 원자들의 자기장은 여전히 유지되며, N극과 S극이 따로 떨어지지 않습니다. 따라서, 자석을 잘라도 여전히 N극과 S극이 존재하며, 자석의 극성은 변하지 않습니다

공정한백로247 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다.아쉽게도 아직까지도 명확히 설명할 수 있는 연구결과는 없습니다.^^ 여러 연구결과를 종합하여 추정하기로는  자기력선이 끊어지지 않는다 라는 정도로만 설명됩니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.자석이 N극과 S극으로 나뉘어져 있는 이유는 자기장의 방향이 서로 반대 방향으로 정렬되어 있기 때문입니다. 즉, 자기장의 방향이 다른 영역이 서로 맞닿아 있는 형태를 띄고 있습니다.자석을 반으로 자르면 양쪽 조각은 새로운 N극과 S극을 생성하지 않고, 각각이 N극과 S극으로 나뉘어져 있습니다. 이는 자석 내부의 자기장이 서로 상쇄되지 않고 존재하기 때문입니다. 자석 내부의 자기장은 자기력선이 자석 안에서 끊임없이 순환하고 있으며, 이 자기력선이 자석 내부에서 금속 원자의 전자를 정렬시켜서 자석의 자기장을 유지합니다.따라서 자석을 반으로 자르면, 각각의 반 조각은 이미 N극과 S극으로 구분되어 있는 상태에서 존재하게 되는 것입니다. 이는 자석 내부의 자기장이 서로 상쇄되지 않고 계속 유지되기 때문입니다.

전기·전자

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자석의N극과 S극으로 나뉘어지는지 궁금합니다.