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Q. 자석(Magnet)이란 무엇인가? A. 철물을 흡인하는 특성을 지닌 어떤 물체를 뜻한다. 연강은 접착을 시키거나 접착 없이 접근만 하더라도 또는 전류의 영향으로 인해 잠정적으로 자력을 갖게 되며, 전류의 영향으로 자력을 갖게 되면 이를 전자석이라 부른다.

Q. 자력(Magnetism)이란 무엇인가? A. 교과서적 설명으로는 철물을 흡인한다든가 전도체가 발전기의 자장을 통과할 때 전기를 발생시키는 특징을 뜻한다. 또는 전자석이나 전동기의 전도체에서 전기의 흐름으로 발생되는 것을 뜻하기도 한다. 통상적으로 자력은 활동 중인 전기에 의한 외부적인 힘으로 정의된다. 이 자력은 전도체 내에서 발생하거나 일정한 원소 내의 전자가 자율적으로 역동하여 발생한다.

Q. 왜 작은 파편의 철은 큰 파편의 철보다 적은 힘으로 같은 자석에 흡인되는가? A. 여러 가지 크기의 철편에 자력을 주입하면 상대적으로 적은 파편의 철이 적은 자력을 보유하게 된다. 이 자석들이 모자석에 흡인될 때에 자력의 흡인강도는 철파편의 크기에 정비례한다. 또한 이 흡인력은 자장의 경사도와 자력선의 밀도에 따라 달라진다. 예컨대, 얇은 철판은 자력선의 일부분만을 흡수함으로 흡인력 또는 흡착력이 감소된다. 곧 자석의 흡착력의 강도는 철판의 두께에 따라 달라진다.

Q. 자력선(magnetic flux)이란 무엇인가? A. 자력선은 자장의 기술적인 표현이다. 이는 자석의 영향이 미치는 일정 공간에서 발생되는 자력의 조건이다. 이를테면 전류의 양이 회로를 중심으로 특정 주변 부위에서 변화되는 이치와 같다. 자력선은 육안으로 볼 수도 없으며 만질 수도 없는 무형체물이다.


Q. 자력선(magnetic flux)은 어떻게 규정될 수 있는가? A. 자장이나 자력선의 밀도를 측정하는 척도는 가우스(Gauss)이다. 자력선의 밀도를 측정하는 측정기는 자장(magnetic flux)의 수직되는 부위에 세운 자리에서 1평방 센티미터를 통과하는 자장의 자력선 수를 측정하여 자력의 강도를 측정하는 역할을 한다. 즉, 자력의 강도를 논할 때에 ‘2000 가우스’라고 하면 이 자석에는 1평방 센티미터에 자력선 2천 개가 흐른다는 의미이다. 예컨대, 희토자석(Rare Earth magnet)의 자력선의 수량은 자토자석(Ferrite magnet)에 비해 약 7배에 달하는 것으로 이해될 수 있다.

Q. 무슨 요인으로 자석이 유발하는 흡인력이 생기는가? A. 자석의 흡인력은 자장과 자석으로부터의 수직거리가 가깝고 멈에 따라서 차이가 나는 자장의 변화로 생깁니다. 자력선의 밀도 차이가 크면 클수록 흡인력은 강해지며 이런 현상은 작은 철편에서 더 잘 드러납니다. 따라서 자력선의 밀도가 동일한 상황에서는 흡인력이 발생하지 않을 것이다.

Q. 어떤 원소들이 자력을 갖고 있는 것으로 분류되며, 의미 있는 자성체로서의 성격을 구유합니까? A. 현 시점에서 주요한 원소들은 철, 니켈, 코발트 그리고 몇몇의 희토류 원소들이다.

Q. 한 조각의 자성체는 어떻게 자력을 갖게 되는가? A. 어떤 물질이 자력화 되었다는 의미는 모든 자력 함유 물질에서 볼 수 있듯이 자력요소의 방향과 위치가 정렬되어 충분한 자력을 발휘할 수 있는 경우이다. 철이 자장으로부터 벗어나면 자력을 잃는다. 영구자석에 유입된 자력은 탈자의 영향을 받지 않는 한 영구히 남는다. 자력화된 물질로부터 이탈되었음에도 남은 자력을 잔류자기라 부른다. 완전히 자력화 되어 더 강력한 자력에 노출되어도 더 이상의 반응을 보이지 않으면 그 자성체는 자력포화상태라고 표현한다. 착자된 자력 대비 자력화의 비율을 자성체의 수용성이라 부른다.

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