자력의 크기
학습 목표
핵심 요약
요점
- 자기장은 움직이는 하전 입자에 힘을가합니다.
- 자력의 방향 \ text {F}은 형성된 평면에 수직입니다. 오른손 법칙에 따라 \ text {v} 및 \ text {B}에 의해 결정됩니다.
- 자기장 강도의 크기에 대한 SI 단위를 테슬라 (T)라고하며, 이는 1에 해당합니다. 암페어 미터당 뉴턴. 때로는 더 작은 단위 가우스 (10-4 T)가 대신 사용됩니다.
- 자력에 대한 표현을 전기력에 대한 표현과 결합하면 결합 된 표현을 로렌츠 힘이라고합니다.
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주요 용어
- 쿨롱 힘 : 쿨롱의 법칙에 의해 설명 된 두 전하 사이의 정전기력
- 자기장 : 감지 가능한 자기력이 있고 두 개의 자극이 존재하는 자석 또는 전류 주변의 공간
- tesla : 국제 단위계에서 자속 밀도 또는 자기 유도 성의 유도 단위 . 기호 : T
자력의 크기
한 자석이 다른 자석을 어떻게 끌어 당깁니까? 대답은 모든 자기가 전하의 흐름 인 전류에 의존한다는 사실에 달려 있습니다. 자기장은 이동 전하에 힘을가하므로 다른 자석에 힘을가합니다. 모든 자석에는 이동 전하가 있습니다.
이동 전하에 대한 자기력은 알려진 가장 기본적인 것 중 하나입니다. 자기력은 정전기 또는 쿨롱 힘만큼 중요합니다. 그러나 자기력은 상대적으로 단순한 쿨롱 힘보다 자기력에 영향을 미치는 요인의 수와 방향 모두에서 더 복잡합니다. 힘 \ text {B}의 자기장에서 \ text {v} 속도로 움직이는 전하 \ text {q}에 대한 자기력 \ text {F}의 크기는 다음과 같습니다.
\ text {F} = \ text {qvBsin} (\ theta)
\ text {B} = \ frac {\ text {F}} {\ text {qvsin} (\ theta)}
sinθ는 단위가 없기 때문에 테슬라는
1 \ text {T} = \ frac {1 \ text {N}} {\ text {C} * \ text {m} / \ text {s}} = \ frac {1 \ text {N}} {\ text {A} * \ text {m}}
가우스 (G)라고하는 또 다른 작은 단위, 여기서 1 G = 10−4 T, 때때로 사용됩니다. 가장 강한 영구 자석은 2T 근처의 자기장을 가지고 있습니다. 초전도 전자석은 10 T 이상을 얻을 수 있습니다. 지구 표면의 자기장은 약 5 × 10−5 T 또는 0.5G에 불과합니다.
자력의 방향 \ text {F}은 \ text {v에 의해 형성된 평면에 수직입니다. } 및 \ text {B}는 그림 1에 나와있는 오른손 규칙에 의해 결정됩니다. 이는 양의 이동 전하에 대한 자기력의 방향을 결정하기 위해 오른손 엄지 손가락을 \ text {v} 방향, 손가락은 \ text {B} 방향, 손바닥에 수직 인 방향은 \ text {F} 방향을 가리 킵니다. 이것을 기억하는 한 가지 방법은 하나의 속도가 있으므로 엄지 손가락이 그것을 나타냅니다. 많은 필드 라인이 있으므로 손가락이 그들을 나타냅니다. 힘은 손바닥으로 미는 방향입니다. 음전하의 힘은 양전하의 힘과 정확히 반대 방향입니다.
오른손 법칙 : 자기장은 움직이는 전하에 힘을가합니다. 이 힘은 알려진 가장 기본적인 힘 중 하나입니다. 움직이는 전하에 대한 자기력의 방향은 v와 B에 의해 형성된 평면에 수직이며 그림과 같이 오른손 법칙 -1 (RHR-1)을 따릅니다. 힘의 크기는 q, v, B 및 v와 B 사이 각도의 사인에 비례합니다.