자석을 그냥 두기만 해도 자력이 없어지나요?

Question

자석과 같은 경우 그 에너지는 어디서부터 생겨나는 건가요? 시간이 지나도 그 자석의 자력은 영원한가요?
아니면 점점 약해지나요?

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

자석의 자기력(자기장)을 만드는 것은 크게 2개가 있습니다.

첫번째로 전자, 원자핵의 스핀에 의해 자기력이 발생될 수 있으며, 두번째로 전류의 흐름에 의해 자기력이 만들어질 수 있습니다. 보통 자석의 경우는 스핀에 의해 발생된 자기력입니다. 물질 중에는 자화(스핀이 정렬하여 N극 S극을 띠는 것)가 영구적으로 돼있는 물질이 존재합니다. 이를 영구 자석이라고 하죠. 거의 무한하다고 보시면 됩니다. 하지만 자화가 되어도 시간이 지나면서 자력이 금새 약해지는 물질도 많이 존재합니다. 흔히 자석을 클립이나 못에 문지르면 클립과 못이 자화되어 일정시간동안 자석이 되죠. 하지만 시간이 지나면서 자화가 사라지며 자력이 사라지게됩니다. 이는 내부 원자에 있는 전자의 궤도운동이나 스핀이 정렬된 상태로 유지되다가 다시 무작위로 배열되면서 자력이 사라진다고 이해하시면됩니다. 영구 자석의 경우 서로간의 자기장으로인해 계속해서 정렬을 유지한다고 이해하시면 됩니다.