▶  둥글게 감은 전선 주위의 자기장

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전류가 만드는 자기장에서 배웠던 것을 생각해 봐. 나침반 위로 전류가 흐를 때와 나침반 아래로 전류가 흐를 때 서로 반대 방향으로 전류가 흐를 때 나침반의 N극을 같은 방향으로 휘게 하지.

[전류의 방향과 자기장의 방향}

그렇다면 전선을 동그랗게 만 후 그 사이에 나침반을 넣으면 어떤 일이 일어나겠어?

뭔가 신기한 일?

네가 뭘 먹을 땐 질문하는 게 아닌데.
아래 동영상을 봐.

그렇지?

전선을 아래처럼 동그랗게 하고 전류를 흘려보낼 때 위 쪽 전선과 아래쪽 전선에서 전류의 방향은?

원의 위와 아래에 흐르는 전류의 방향이 서로 반대네.
그러면 그 원 안에 나침반을 쏘옥 넣으면 나침반의 위와 아래로 흐르는 전류가 나침반의 바늘을 같은 방향으로 밀어주겠다.

그렇지.
같은 세기의 전류가 흐른다면 전선을 나침반 위에 놓았을 때나 도선을 나침반 아래에 놓았을 때에 비해 전선으로 나침반을 감으면 바늘이 더 많이 후지. 왜냐하면전류가 위를 지날 때 한번, 아래를 지날 때 한번 같은 방향으로 바늘을 밀어주니까. 더 많이 감으면 더 많이 휘지. 전선이 나참반 아래와 위를 지날 때마다 한번씩 밀어주니까.

즉, 나침반 주위로 여러 가닥의 전선이 지나가면 나침반 주위의 전류의 세기가 더 커지고, 그 결과 자기장도 더 세져.

그리고 전지의 방향을 바꾸어 전류의 방향을 바꾸면 자기장의 방향이 반대가 되지. 그래서 둥근 전선 안의 나침반의 바늘이 반대 방향으로 휘어.

아하! 전류의 세기가 셀수록 자기장도 세지고, 전류의 방향이 반대가 되면 자기장의 방향도 반대가 된다~

그게 바로 전류계 (회로 검사기)의 원리야. 회로 검사기를 만들어 보고 싶다면, 아래 링크로~

    전류계 만들기

둥글게 감은 전선의 위아래에서 나침반 바늘이 휘는 건 이해했어. 그런데 둥글게 감은 전선의 옆에도 자기장이 생기나?

좋은 질문이야. 아래 동영상을 먼저 봐.

와! 둥글게 만 전선의 양쪽 옆에서도 바늘이 휘네. 그리고 바늘은 같은 방향을 향해.

그것은 둥글게 만 전선의 양쪽에 아래 그림의 자석과 같은 자기장이 생기기 때문이지.

그리고 둥글개 만 전선에 가까울수록 나침반 바늘이 많이 휘지. 이것은 전선에 가까울수록 자기장이 세어지기 때문이지.

둥글게 만 도선 주위에 자기장이 있다면 철가루를 이용하여 볼 수 있지 않을까?

짜잔! 원의 중앙을 통과하는 평면에서의 철가루의 모습이야.

(* 이미지 출처: https://www.youtube.com/watch?v=bq6IhapfucE)

선으로 자기장을 표현하면 아래 그림과 같지. 화살표 방향이 주위에 나침반을 놓았을 때 N극이 끌려가는 방향이야.