요즘 일상생활에서 쓰이고 있는 대부분이 자석이라고 하는데 도대체 자석은 무엇으로 만드는 것인가요~ ?
요즘 일상생활에서 쓰이고 있는 대부분이 자석이라고 하는데 도대체 자석은 무엇으로 만드는 것인가요~ ?
그리고 자석의 원리가 어떤지 알고 싶어요.
예를들면 블루투스 이어폰 노이즈도 자석으로 잡는다는데 어떤 원리인가요~?
3개의 답변이 있어요!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 자석이라고 하죠. 그리고 자석이 될 수 있는 물질에 따라 자기력의 강도가 다릅니다.
노이즈 캔슬링은 외부 소음에 대해 반대되는 음파를 발생시켜 상쇄시킴으로써 소음을 차단해주는 원리입니다. 소리는 공기를 진동시키는 파동이고 외부의 소음은 전부 파동이라고 생각할 수 있습니다. 외부의 소음, 즉 진동을 감지하여 전자기 유도 현상을 이용하여 전기적인 신호로 변환해 줍니다. 그리고 전기적 신호로 변환된 외부 소음인 진동을 이어폰이 감지하여 반대로 진동을 시켜 상쇄시켜주는것입니다. 이러한 원리가 적용된 이어폰이 노이즈 캔슬링입니다.
전자기 유도 현상이란 코일(도선)이 있고, 코일 주변에 자석(또는 전자석)이 움직이거나 자기력이 변화하고 있을 때 코일(도선)에 유도 전류가 흐르는 현상을 말합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
자석을 만들기 위해 철, 니켈, 코발트와 같은 자성 물질을 선택합니다. 이러한 금속들은 다른 물질과 상호작용하여 자력을 생성할 수 있는 특성을 가지고 있습니다. 자성 물질과 필요한 첨가물을 섞어 자성 물질의 특성을 향상시키고 안정성을 제공합니다. 이후, 형태를 만들기 위해 소결 과정을 거칩니다.소결된 자성 물질에 자기장을 가해 자성을 확립시킵니다. 이를 위해 자석화 장치나 강력한 자기장을 사용할 수 있습니다.자석을 원하는 형태로 가공하고 마감 처리를 합니다. 이 단계에서 자석은 다양한 형태로 만들어질 수 있으며, 특정 용도에 맞게 디자인됩니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
자성을 띤 광물. 지남철(指南鐵)이라고도 한다. 주로 자철광이라 불리는 광물로 만든 자석이 대표적인데 이 자철광의 화학식은 Fe3O4(사산화삼철)이다.
자철석은 자석을 얻는 법을 떠올릴 때 흔한 예시로 들지만 이 방법으로 자석을 생산하는 것은 실용성이 떨어진다. 사산화삼철은 가공하기 위해 퀴리온도 이상으로 가열하면 자성을 잃기 때문에 물리적으로 다듬어 사용해야하므로 복잡한 모양으로 성형하기 어렵다. 그리고 전근대에는 자기력에 마술적 효과가 있다 믿은 사람들 때문에 많은 수요가 있어 값이 비쌌기 때문에 이것으로 나침반을 저렴하게 만들기는 어려웠다.
그래서 중세시대에 나침반을 만들때는 자철광을 쓰기보다 자화된 연철을 작게 잘라 사용했다. 연철을 남북극방향으로 정렬하고 퀴리온도 이상으로 가열한 뒤 문지르면 지구 자기장에 의해 미약하게나마 자철광에 문지른 것과 비슷한 효과가 난다. 이렇게 만들어진 자석은 자성이 정말 미미한 수준이었기 때문에 물 위에 띄우거나 얇은 축 위에 올려 나침반으로만 쓸 수 있었다. 그외의 용도로 사용하기에는 너무 자성이 약했기에 근대 이전 자기력을 실용적으로 사용한 사례는 거의 나침반뿐이다.
자석을 자르면 또 2개의 극(N극과 S극)으로 나뉜다. 현재까지 자기 홀극은 발견되지 않았으며[1], 현재까지 발견된 모든 자석은 자기 쌍극을 가진다.
