자기 에너지 - 개념, 역사, 특징 및 예

자기 에너지가 무엇인지, 그 역사, 장점, 단점 및 기타 특징을 설명합니다. 또한 작동 방식과 예도 나와 있습니다.

자기 에너지는 모든 재료에 영향을 미치지만 특히 특정 금속에는 영향을 미칩니다.

자기에너지란 무엇인가?

자기력 은 우주 의 기본 힘 중 하나인 전자기력과 관련된 현상 입니다 . 이는 기존의 모든 재료에 어느 정도 영향을 주지만 니켈 , 철, 코발트 및 이들의 다양한 합금 ( 자석 이라고 함 ) 과 같은 특정 금속 에서 주로 그 효과를 볼 수 있습니다.

이 힘은 자기장 의 형태로 나타나며 , 자기 극성에 따라 상호 작용하는 요소 사이에 인력 또는 척력을 생성할 수 있습니다. 즉, 극은 밀어내고 반대편 극은 끌어당깁니다.

자기 에너지는 기계적 작업을 수행하는 자기력의 능력 으로 이해될 수 있지만 전도성 요소나 자기장에 저장된 에너지에 대해 이야기할 때도 이를 참조합니다. 이 에너지는 물리적 매체가 없는 경우에도 전자기 복사를 통해 공간을 통해 방출될 수 있습니다 .

자기장은 자기 복사에 의해 형성됩니다. 예를 들어 , 가시 광선은 전자기장으로 구성되어 있으며 전자기 스펙트럼 의 일부만을 차지합니다 . 이 스펙트럼을 구성하는 파동 의 특성에 따라 예를 들어 가시광선, 자외선 또는 적외선이 있습니다.

더욱이 자기는 현대 인류, 특히 모터, 초전도체, 교류 발전기 등 전기 와의 경계에서 무수히 응용되는 현상입니다.

참조: 전자기학

자기 에너지의 역사

나침반은 자기 에너지 덕분에 작동합니다.

자기 에너지는 고대 인간 에 의해 발견되었습니다 . 자기 현상은 고대 그리스 , 마그네시아의 마그네시아 시 에서 처음으로 관찰되었는데, 그곳은 자철광 광물이 특히 풍부했다고 합니다 . 그것이 바로 그 이름의 유래입니다.

자기학을 최초로 연구한 사람은 그리스 철학자 밀레토스의 탈레스 (기원전 625~545년)였습니다. 그러나 고대 중국에서는 기원전 4세기의 『악마계곡사서』 에 언급된 것처럼 병행하여 연구되기도 했습니다 . 기음.

자기는 연금술사 , 박물학자, 종교인은 물론 탐험가와 철학자, 특히 13세기 나침반이 발명된 이후 여러 세기 동안 널리 연구되었습니다 . 또한 지구 자기장은 1551년 그린란드에서 발견되었습니다 .

그러나 물리학 , 화학 , 전기 의 발전 덕분에 자기의 기초가 과학적으로 밝혀진 것은 19세기에 이르러서였습니다 . Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday, 특히 James Clerk Maxwell은 그의 유명한 방정식을 통해 이에 없어서는 안 될 역할을 했습니다.

자기 에너지는 어떻게 작동합니까?

상호 작용하는 물체에서 전하 의 이동 으로 인해 자성이 발생합니다 . 두 물체(예: 두 전류 와이어)에 존재하는 전하가 같은 방향 으로 이동하면 물체는 인력을 경험합니다. 그러나 반대 방향으로 움직이면 이 힘은 반발력이 됩니다.

움직이는 전하 주변에는 항상 전하의 움직임에 의해 정확하게 생성되는 자기장이 있습니다. 다른 이동 전하가 해당 자기장에 접근하면 상호 작용합니다. 자기장, 힘 또는 에너지가 존재하려면 전하가 운동해야 합니다. 정지 상태의 전하는 자기장이나 자기 현상을 생성하지 않습니다 . 자석은 원자 내 전자 의 특별한 움직임과 방향으로 인해 자체 자기장을 가지고 있습니다 .

자기 에너지는 철과 같은 자성 물질로 감싼 코일형 전선으로 구성된 전자석에 의해 생성될 수 있습니다 . 또한 일시적(자기가 외부에 있으므로 약해지고 사라지는 물질)이든 영구적이든 민감한 물질을 자화하여 생성할 수 있습니다.

자기 에너지의 특성

두 개의 양극 또는 음극은 서로 밀어냅니다.

자기 에너지는 이를 생성하는 물질이나 이를 생성하는 전류 의 강도에 따라 다양한 강도를 갖습니다. 전자 이동 방향으로 인해 자성 재료는 항상 양극과 음극의 두 극을 갖습니다. 이것은 자기 쌍극자로 알려져 있습니다.

존재하는 모든 것은 어느 정도의 자기 반응(소위 자기 민감도)에 민감하지만 민감도에 따라 다음과 같이 이야기할 수 있습니다.

• 강자성 재료 . 그들은 강한 자성을 갖고 있습니다.

• 반자성 재료 . 그들은 약한 자성을 갖고 있습니다.

• 비자성 재료 . 그들은 무시할만한 자기 특성을 가지고 있습니다.

자기 에너지의 장점

현대 세계에서 자기 에너지는 저장 및 생산이 운송 , 의학 또는 발전 산업 과 같이 인간 생활에 매우 중요한 응용 분야를 갖기 때문에 매우 유리합니다 .

우리가 냉장고에 붙이는 자석부터 컴퓨터 내부의 자성 물질 과 자동차 발전기, 변압기 및 자석을 사용하여 이를 처리하는 일련의 전기 변조기에 이르기까지 많은 자성 물질이 우리의 삶을 더 쉽게 만드는 데 도움이 됩니다 .

반면에 이러한 유형의 에너지 에 대한 경험 과 현대 이니셔티브에 대한 적용은 날이 갈수록 더욱 유망해지고 있습니다. 가까운 미래에 우리는 청정 에너지원 에 더 가까이 다가갈 수 있을 것입니다 .

자기에너지의 단점

자성을 활용하는 것의 약점은 자연적으로 자성 물질이 거대한 물체를 이동시키거나 에너지를 다른 시스템 에 무기한 전달하는 데 필요한 자기장 강도가 부족하다는 사실에 있습니다 . 따라서 자기를 사용할 때 일반적인 것은 전자석을 사용하는 것이며, 이를 위해서는 지속적인 전기 에너지 입력이 필요합니다 .

자기 에너지의 예

자기 단층촬영을 사용하면 신체 내부를 볼 수 있습니다.

자기 에너지의 몇 가지 예:

• 나침반 . 금속 바늘은 지구 자기장과 정렬되어 끊임없이 북쪽을 가리킵니다.

• 전기 변압기 . 그들은 일반적으로 전주에서 발견되고 여러 자석의 힘을 통해 내부적으로 작동하여 전류의 흐름을 조절하고 가정에서 소모품으로 만드는 거대한 원통형 상자입니다.

• 자기 단층 촬영 . 인체를 통해 전자파를 주고받는 데 사용되는 의료기기로, 조작하지 않고도 우리 내부의 상태를 알 수 있다.

• 자기 부상 열차 . 그들은 많은 제1세계 국가에서 운용되고 있으며 기지에 있는 전자석의 반발력으로 인해 공중에 머무를 수 있습니다.

• 북극광 . 간접적이기는 하지만 태양풍( 우주로 방출되는 태양 플라즈마 입자 )을 밀어낼 수 있는 지구 자기장의 힘을 보여주는 증거입니다. 극 근처 영역에서 볼 수 있는 빛은 행성을 관통하지 않고 대기를 스치고 자기장의 방향으로 이동할 때 이러한 입자입니다.

계속하기: 물리적 현상