나침반의 원리를 설명해 주세요.

Question

나침반의 N극은 언제나 북쪽을 S극은 언제나 남쪽을 가르킵니다. 그런데 나침반이 이와 같이 언제나 같은 방향을 가르키게 하는 원리를 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

지구에는 자기장이 있어요. 말하자면 하나의 거대한 자석이랄까..

그래서 나침판은 미약한 자석입니다. 그래서 항상 이 자기장에 의해서 한곳을 가리키고 있는 것입니다.

Answer 2

나침반의 원리는 자성입니다.

그리고 지구는 하나의 큰 자석입니다.

따라서 나침반은 북쪽을 가리키는 지침으로 인해 자침이 지자기장을 따라 정렬됩니다.

바늘의 한 끝이 지구의 북쪽 자극을 향하므로 방향을 알 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.

우리의 곁에는 지구자기장이 늘 존재하고 있습니다.

나침반은 지구 어디에서든 찾아볼 수 있는 지구자기장을 통해 북쪽을 가리키는 원리입니다.

나침반은 자기장에 반응하기 때문에 주변에 지구자기장보다 강력한 자석이 있다면, 그곳에 반응하게 됩니다.

참고로, 전하(물체가 띠고 있는 정전기의 양)를 가진 물체가 이동하게 된다면, 그에 대한 반발력(주어진 상태를 유지하려는 자연의 성질)을 통해 로렌츠 힘이 작용하게 되고 이 로렌츠 힘이 자기장을 형성합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김수현 과학전문가입니다.

자석의 성질을 갖는 나침반 바늘은 N극과 S극으로 나눠지는데요, 일반적으로 빨간색인 N극이 가리키는 방향이 북쪽이고 파란색인 S극이 가리키는 방향이 남쪽입니다.

나침반이 항상 남북을 가리키는 이유는 지구가 북극이 S극, 남극이 N극인 하나의 큰 자석과도 같기 때문입니다. 따라서 나침반의 N극은 항상 지구의 S극인 북쪽을 가리키게 되는거지요.

지구가 이러한 자석의 성질을 갖는 이유는 지구 자기장 때문입니다. 지구 자기장은 지구 외핵에 전기를 통하는 물질이 지구 자전 등으로 인해 대류하면서 생기는 것으로 알려져 있습니다. 외핵은 철, 니켈, 코발트 등 전기를 잘 통하는 물질로 이루어져 있으며, 지구 자기장은 계절 및 시간대에 따라 조금씩 변하기도 합니다.