자석에서는 어떻게 N극과 S극이 한번에 존재하나요?

Question

하나의 쇠로 보이는 자석에서 어떻게 한쪽은 N극이, 한쪽은 S극이 생기는 것인지 궁금합니다.

두개를 합쳐서 자석을 만드는 것인지 아니면 하나의 쇠가 그렇게 되는 원리가 있는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

자석은 서로 다른 두 개의 쇠를 붙어 만든 것이 아니라 하나의 물질 내부에 있는 전자들의 자기적 성질이 같은 방향으로 정렬되면서 N극과 S극이 함께 나타나는 것입니다 특히 강자성체에서는 원자 단위의 자기모멘트가 여러 개 모여 자구를 이루며 자구들이 일정한 방향으로 정렬되면 전체적으로 자석이 됩니다 이때 자기력선은 자석 내부에서는 S극에서 N극으로 외부에선느 N극에서 S극으로 이어지기 때문에 항상 두 극이 한 쌍으로 존재합니다 그래서 자석을 잘라도 각각의 조각에 다시 N극과 S극이 생기며 일반적인 자석에서는 N극만 따로 떼어낼 수 없습니다

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

자석은 일반적으로 특정한 물질인 자성 물질로 만들어집니다. 자성 물질은 자기장을 생성하고 그 안에서 자기력을 발생시킬 수 있는 물질입니다.

쇠는 자성 물질이 아니지만, 쇠를 자기장에 노출시키면 일시적으로 자기적인 특성을 얻을 수 있습니다. 이 현상은 외부 자기장에 의해 쇠 안에 있는 도메인이 정렬되어 자기성을 나타내는 것입니다.

도메인은 작은 자성 분자 집합으로 이루어져 있으며, 쇠 안에는 수많은 도메인이 존재합니다. 일반적으로 쇠는 자기 도메인이 무작위로 배치되어 있어 자기성을 나타내지 않습니다. 그러나 외부 자기장에 의해 쇠에 가해지는 힘은 자기 도메인의 정렬을 유도합니다.

외부 자기장이 쇠에 가해지면, 쇠 내부의 도메인들이 정렬되어 북극과 남극을 형성합니다. 이렇게 쇠가 자기 도메인의 정렬을 통해 자기성을 획득하는 것입니다.