자석은 어떻게 자력을 유지할 수 있나요?
자석의 소재는 금속인가요? 암석인가요?
자석이 자력을 유지하는 원리는 무엇인지요?
시간이 지나면 자석의 자력이 약화되는 원인은 무엇인지요?
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
"영구 자석"은 완전히 영구적이지 않습니다.
열, 날카로운 충격, 누설 된 자기장 및 나이 모두가 그 힘의 자석을 털어내게되는데요..
도메인이라고하는 미세한 자성 영역이 모두 같은 방향으로 정렬되면 자석은 자기장을 얻습니다.
영역이 협력하면 자석의 장은 그 안에 있는 모든 미세한 장의 합계라고 보시면 되구요
도메인이 무질서 해지면 개별 필드가 사라져 자석이 약해집니다. 자력이 떨어지게 되는 것이죠
자석의 자력이 떨어지게 하는 인자는 충격이나 열적인 환경, 부적절한 보관등의 영향으로 얼마든지 자력이 떨어질 수
있답니다.
도움 되셨기를...^^
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.
영구자석은 주변 환경에 좌우되지 않고 일정한 자력을 유지하는 자석입니다. 영구자석은 외부로부터의 영향으로 간단하게는 자극의 방향이 변하지 않는 자석입니다. 자석이나 철이 자력을 가지기 전의 상태는 원자끼리의 자구가 서로의 자력을 상쇄하고 있습니다. 이때 외부의 자계와 접촉함으로써 원자의 자극이 같은 방향으로 향합니다. 그 결과 자구가 깨져 자력이 발생하는 것입니다.
이 원리는 외부의 영향으로 자력이 변하기 때문에 매우 불안정합니다. 영구자석은 원자의 자구가 망가진 후 자계를 멀리해도 다시 자구를 형성하지 않도록 다른 원자를 혼재시키고 있습니다. 따라서 자극의 방향을 고정시킬 수 있습니다. 또 자력이 일정하게 유지되면 안정된 자력을 가집니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
자석의 힘은 근본적으로 전자의 스핀에서 나옵니다.
전자는 전하를 가지고 있죠. 전자는 점입자이므로 실제 돌아가는 것은 아니지만 실제 돌아가는것과 비슷한 스핀이라는 성질이 있습니다. 전기장이 움직이면 동전의 양면처럼 반드시 자기장이 생깁니다. 반대도 마찬가지구요.
즉, 전하를 가진 전자의 스핀이라는 성질에 의해 이 자기장이 생깁니다. 모든 전자는 자기를 가지는데 이 스핀의 방향이 제멋대로면 자기장이 상쇄돼서 없어져 버리고, 한 방향으로 늘어서면 자기장이 외부로 나타나는거죠. ㅎ
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
자석의 소재는 금속이나 암석 모두 될 수 있습니다. 대표적인 금속 자석으로는 철, 니켈, 코발트 등이 있으며, 대표적인 암석 자석으로는 마그네타이트가 있습니다.
자석의 자력은 전자의 스핀과 관련이 있습니다. 전자는 스핀의 방향에 따라 자기장을 가지며, 이러한 전자의 스핀이 나란히 정렬되어 있을 때 강한 자기장을 만들어냅니다. 이것이 자석의 원리입니다.
시간이 지나면 자석의 자력이 약화되는 원인은 여러 가지가 있습니다. 자석은 자기장을 만들어내는 전자의 스핀이 나란히 정렬되어 있는 상태에서 자기장을 유지하는데, 이러한 상태를 자기 도메인이라고 합니다. 자석이 외부 자극을 받거나 고온, 고습, 진동 등의 환경적 요인에 노출되면 자기 도메인이 깨져서 자성이 약해지기 때문에 자력이 약해집니다. 또한, 자석의 소재가 부식되거나 마그네타이트 같은 암석 자석이 지구 자기장과 같은 강한 자기장에 노출되면 자기 도메인이 재정렬되어 자석의 자력이 약화될 수 있습니다.
안녕하세요. 아하(Aha) 과학분야 답변자 배병제입니다.
자석은 원자의 회전운동에 의해 자력을 유지합니다만 그 자력이 영원하지는 않습니다.
자석은 모두가 그렇지는 않지만 대부분이 금속으로 이루어져 있습니다.
저의 답변이 도움이 되셨길 바랍니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
자석도 시간이 지나면 자력을 잃어버리는 반감기를 가지고 있는데,
강한자석들은 반감기가 길기 때문에 거의 영구자석이라고 불리우고있습니다.
전자가 원자핵을 도는 스핀방향이 원자 모두가 같은방향을 바라볼 때 강한 자기력이 발생합니다.안녕하세요. 박형진 과학전문가입니다.
자석의 특징은 철 혹은 자석끼리가 끌어당기고 반발하는 성질과 고정되지 않은 상태에서는 자극이 남북을 가리키는 성질을 들 수 있습니다.
자석에는 S극과 N극이라고 불리는 2개의 자극이 있어 서로 다른 자극에서는 서로 끌어당기고 같은 자극에서는 반발하는 것이 특징입니다.
철이 자석에 붙는 원리를 살펴보면 철은 자구를 형성하고 있지만 자극의 방향이 다양하기 때문에 본래 가지는 자력을 상쇄하고 있습니다.
그러나 자석을 접근하면 영구자석의 원자의 자극이 같은 방향으로 향하기 때문에 붙게 됩니다.
