자기장의 예시
자기장은 전류와 자성 물질의 자기적 영향을 기술하는 벡터 필드입니다. 이것은 보이지 않는 힘으로, 자석과 전류 주변을 둘러싸며 다른 자성 물질과 움직이는 전하에 힘을 가합니다. 자기장은 종종 B 기호로 나타내며, 테슬라(T) 또는 가우스(G) 단위로 측정되며, 1 T = 10,000 G입니다. 자기장은 움직이는 전하(전류)와 특정 물질의 고유 자기 특성(예: 철, 코발트, 니켈과 같은 강자성 물질)에 의해 생성됩니다. 자기장의 행동은 전기장을 포함하는 맥스웰 방정식이라는 일련의 수학적 방정식으로 설명됩니다. 자기장은 지구의 자기장(지자기), 전기 모터, 발전기, 변압기의 작동 및 하드 드라이브와 같은 데이터 저장 장치 등 다양한 자연 및 기술 현상에서 중요한 역할을 합니다. 투자율은 물질이 자기장을 지지할 수 있는 능력을 정량화하는 물질 특성입니다. 철과 같은 고투자율 물질은 자기장을 집중시키는 반면, 공기와 같은 저투자율 물질은 약하게 지지합니다. 투자율은 자기 유도에 영향을 미치며 자기 회로, 변압기, 전자석의 설계에 필수적이어서 자기장의 효율적인 전달 또는 제어를 가능하게 합니다.
자기장의 예와 그 강도
다음은 자기장의 네 가지 예와 그 대략적인 강도를 테슬라(T)로 나타낸 것입니다:
지구의 자기장: 지구의 자기장은 상대적으로 약하며, 위치에 따라 약 25에서 65 마이크로테슬라(µT) 또는 0.000025에서 0.000065 T의 강도를 가집니다. 극지방에서는 더 강하고 적도 부근에서는 약합니다.
냉장고 자석: 일반적인 냉장고 자석의 자기장 강도는 약 0.001 T 또는 1 밀리테슬라(mT)입니다. 이 자석은 종이나 얇은 물체를 금속 표면에 붙잡을 수 있을 정도로 강하지만 다른 자석에 비해 상대적으로 약합니다.
의료용 MRI(자기 공명 영상) 기계: MRI 기계는 강력한 자기장을 사용하여 신체 내부 구조의 세부 이미지를 생성합니다. MRI 기계의 자기장 강도는 일반적으로 1.5 T에서 3 T까지이며, 일부 연구 및 초고장 MRI 기계는 7 T 이상의 필드를 생성할 수도 있습니다.
네오디뮴(NdFeB) 자석: 네오디뮴 자석은 네오디뮴, 철, 보론 합금으로 만들어진 강력한 영구 자석입니다. 이 자석은 자석의 크기와 등급에 따라 최대 1.4 T 이상의 자기장 강도를 생성할 수 있습니다.
