전류와 자기의 관계

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그림 1.2 왼손 법칙, 오른손법칙과 오른 나사의 법칙

19 세기의 많은 과학자들은 놀라운 창의력과 실험정신으로 현대문명에 기여할 많은 기초과학적인 기반을 마련하였습니다. 전기와 자기와의 관계는 방대한 양의 응용 가능성을 내포하고 있는 발견이었습니다. 공간 중에 자계가 일정한 방향으로 설정되어있는 경우(영구자석 또는 전자석을 사용합니다) 그 공간에서 도체를 움직이면 전류가 발생한다는 사실을 발견합니다. 이것이 발전기의 원리가 되며 플레밍의 오른손 법칙으로 발생 전류의 방향을 결정할 수 있습니다. 이 법칙으로 자계내의 도체의 운동 방향이 정해지면 전류의 방향을 결정할 수 있습니다.

플레밍의 법칙

이번에는 역시 공간상에 자계가 설정되어 있는 경우 이 자계 내에 존재하는 도체에 이번에는 전류를 흘리게 되면 도체가 움직이는 현상을 발견하게 됩니다. 이것이 플레밍의 왼손 법칙으로 자계와 도체에 흐르는 전류의 방향이 정해지면 힘이 발생하는 방향을 결정할 수 있습니다. 이렇게 발생한 기계적인 힘을 이용하여 개발한 것이 전동기입니다.

왼손법칙의 경우는 중지를 전류의 방향, 검지를 자기의 방향으로 하면 엄지의 방향으로 힘이 발생한다는 것을 오른손 법칙의 경우는 검지의 방향으로 자기의 방향이 설정된 상태에서 엄지방향으로 움직이는 도체에는 중지 방향의 전류가 발생한다는 것입니다. 물론 전류가 발생한다는 말은 회로가 구성되어 있는 경우이고 그렇지 않다면 기전력이 유기 됩니다. 무엇이 조건이고 무엇이 결과인지에 주의해야합니다. 그림 1.2 는 왼손법칙과 오른손 법칙 그리고 전기회로에서의 자계의 발생 방향을 설명한 것입니다.

아래의 그림은 전류의 방향과 자속의 방향을 각각 바꾸었을 때 해당 요소간의 상관적 변화를 보여줍니다. 실제의 왼손법칙 프로그램과 오른손법칙 프로그램은 링크를 눌러서 확인할 수 있습니다.

왼손 법칙 오른손 법칙
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