휘는 전선

휘는 전선

준비물

만들기

1. 막대자석을 아래의 그림과 같이 바닥에 고정시킨다.

2. 다른 막대 자석을 극이 서로 다르게 하여 5mm 정도 떨어뜨려서 셀포판 테이프로 고정시킨다.

3. 막대자석 사이에 도선을 바닥에 닿지 않도록 테이프를 이용하여 고정시킨다. 도선의 두 끝을 각각 악어이빨 도선에 연결한다.

실험과 관찰

A
1. 막대자석 사이에 있는 악어이빨 도선을 스위치와 6V 건전지에 연결한다.

2. 스위치를 닫았을 때 막대자석 사이의 도선이 어느 방향으로 움직이는지 관찰한다.

B
1. 건전지의 전극을 바꾼다.

2. 스위치를 닫았을대 막대자석 사이의 도선이 어느 방향으로 움직이는지 관찰한다.

(* 동영상은 위의 실험과 같은 내용이지만, 자석과 전선의 배치가 다른 아래 동영상으로 대체합니다. 자석의 배치가 시계 방향으로 90도 돌려졌다고 생각하면 됩니다.)

왜 그럴까요?

전류가 흐르는 도선 주위엔 자기장이 생기쟎아. 그 자기장이 나침반 바늘(자석)이 만드는 자기장에 작용해서 나침반 바늘을 휘게 하고.

그렇다면 두 자석을 움직이지 못하게 고정시켜 자기장을 만들고, 두 자석 사이에 전류가 흐르는 도선을 놓으면 어떤 일이 일어날까? 자석의 자기장과 전류가 만드는 자기장이 서로 작용하겠지? 그런데 자석은 움직이지 못하고.
그렇다면 도선이 움직일까?

	와~ 내가 솟았다.

	1820년 경에 과학자들이 알아낸 사실이지. 전선이 휘는 방향을 잘 살펴 보니까 다음과 같더래.

그러니까 전류의 방향에 따라, 두 자석이 놓인 방향에 따라 위로 올라가기도 하고 아래로 내려 가기도 하는군.

	자석이 놓인 방향(왼쪽과 오른쪽), 전류가 흐르는 방향(앞과 뒤), 도선이 휘는 방향(위와 아래)은 서로 직각을 이루는 세 방향이지. x, y, z 축 처럼



	그리고 우리 오른 손가락 3개로도 다음과 같이 서로 직각을 이루는 세 방향을 만들 수 있지.



	그렇담 자석이 놓인 방향, 전류가 흐르는 방향, 도선이 휘는 방향을 오른손가락 세 개로 나타낼 수 있겠다.

	그렇지. 그런데 도선이 위로 휠려면 필요한 것은?

	??? !!! 위로 도선을 미는 힘. 그러니까 도선이 휘는 방향은 도선을 미는 힘의 방향과 같겠군.

	앞의 4가지 경우를 잘 살펴보면 다음과 같은 규칙이 있음을 알 수 있지.