자석의 밀어내는 원리가 알고싶습니다.

Question

안녕하세요.

아이들 학습용 자석의 밀어내는 원리가 궁금합니다.

자석은 N극과 S극으로 도어 있는데요 왜 서로 일어내는지 궁금합니다. 그리고 자석은 양극을 붙여 학습용으로 판매하는데요 가운데는 어떴게 붙여놓은건지 알고싶어요.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

자석은 주로 특정한 종류의 원소인 철, 니켈, 코발트 등의 특수한 재료로 만들어집니다. 자석의 기본적인 원리는 전자의 특성과 자기력의 상호작용입니다.

자석은 원자 내부에 있는 전자들의 동작에 의해 생성됩니다. 원자는 전자들이 특정한 방식으로 배열되어 있으며, 이러한 배열에 의해 자기장이 형성됩니다. 일반적으로 자석은 북극과 남극으로 나뉘며, 이는 전자들의 스핀 방향에 의해 결정됩니다.

서로 다른 자성을 가진 두 자석이 상호작용하는 이유는 서로 다른 극성을 가지고 있기 때문입니다. N극과 S극은 서로 반대 방향의 자기장을 생성하며, 이러한 자기장의 상호작용으로 인해 자석들은 서로 끌거나 밀어내는 힘을 발생시킵니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

자석은 같은 극끼리 만나면 서로 밀어내는 성질이 있으며, 이것을 척력이라고 합니다.

자석의 같은 극끼리는 서로 밀어내는 이유는 자기력선이 서로 부딪히기 때문인데, 자기력선이란 자기력의 방향을 나타내는 가상의 선을 말합니다.

자기력선의 방향은 자기장 방향과 평행하고 N극에서 나와 S극을 향하게 되며, 서로 같은 극인 N극과 N극을 가까이 대면, 두 자석의 N극에서 나온 자기력선이 서로 부딪히며 서로 밀어내는 힘이 발생하하는 것입니다.

즉, 자석의 같은 극끼리 밀어내는 원리는 자기력선의 상호작용에 의한 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

자석의 밀어내는 원리는 자기력에 기반합니다. 자기력은 자석이나 전류를 통해 생성되며, 두 개의 자성체 사이에서 작용하는 힘입니다. 자석은 북극과 남극으로 나뉘어지는데, 서로 다른 극을 가진 두 개의 자석은 서로를 끌거나 밀어냅니다. 이러한 현상을 자성 상호작용이라고 합니다. 자성 상호작용은 주로 로렌츠 힘이라고 알려진 벡터적인 힘으로 설명됩니다. 로렌츠 힘은 전하가 운동하는 경우에도 작용하는 전자기력과 관련된 원리입니다. 자성체 내부에서는 도메인이라고 하는 작은 영구 자석들이 정렬되어 있습니다. 도메인 내부에서는 각각의 영구 자석들이 서로 반대 방향으로 정렬되어 있지만, 전체적으로는 큰 규모의 북극과 남극을 가지게 됩니다. 서로 다른 극을 가진 두 개의 자석이 가까워지면, 강한 자기장을 형성하여 상호작용합니다. 북극과 남극 사이에는 인접한 도메인들이 서로 반대 방향으로 배열되므로, 이러한 배열에서 발생하는 에너지가 최소화하기 위해 두 개의 자석은 밀어내게 됩니다.