자석이 철만 붙는 이유가 뭐에요?
안녕하세요
자석은 흔히 철이 붙는 걸로 알고 있는데요
자석에 붙는게 왜 하필 철인가요??
나무는 그리고 돌은 왜 철에 안붙는 건가요??
10개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
이유는 철의 분자 배열 떄문입니다. 철에 자석이 가까이 가면 분자 배열이 바뀌면서 자기장이 형성되어 자석에 붙게 되죠.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
철이 자석에 붙는 이유는 자기 유도 때문입니다.
자석을 철에 가까이 가져 가면 철의 분자 배열이 정렬되며 자석 근처에서 자기장에 의해 일시적으로 자성을 띄게 되고, 자석에 붙게 되는 것이죠.
다시 말해 자기 유도가 발생하지 않는 돌은 붙지 않는 것이죠.
자석이 철에 잘 붙는 이유는 철이 강한 자성을 지니고 있기 때문입니다. 자성은 물질이 외부 자기장에 반응하여 자기 모멘트(자기적 특성을 나타내는 벡터)를 갖게 되는 성질을 말합니다. 철, 니켈, 코발트와 같은 일부 금속은 강자성을 가지고 있어서, 외부 자기장이 적용될 때 그 금속의 원자 내 전자들이 정렬되어 강한 자기 모멘트를 생성합니다. 이로 인해 자석 근처에 있을 때 강한 인력을 느끼게 되며, 이것이 자석이 철에 잘 붙는 이유입니다.
반면, 나무나 돌과 같은 비금속 물질은 대체로 상대적으로 약한 반자성 또는 상자성을 가지고 있습니다. 반자성은 외부 자기장에 반대 방향으로 약한 자기 모멘트를 생성하는 성질이며, 상자성은 외부 자기장의 방향으로 약한 자기 모멘트를 생성하는 성질입니다. 이러한 물질들은 외부 자기장에 의해 생성되는 자기 모멘트가 매우 약하기 때문에, 자석에 의한 인력이나 척력이 거의 느껴지지 않습니다.
자석이 특정 물질에 붙는 현상은 그 물질의 자성 성질에 크게 의존합니다. 강자성을 가진 물질은 자석에 강하게 반응하는 반면, 반자성이나 상자성을 가진 물질은 거의 반응하지 않습니다. 물리학에서 이러한 성질은 전자의 스핀과 궤도 운동에 기반한 복잡한 양자역학적 현상으로 설명됩니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
철은 외부 자기장에 의해 자극이 정렬되는 특성이 있어 자석에 잘 달라붙게 됩니다. 다른 금속들이나 산화금속들은 이러한 특성이 떨어져 약하게 달라붙거나 달라붙지 않습니다.안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 자석을 철에 가까이 가져가면 무질서했던 철 속의 자기들이 반듯하게 줄을 섭니다. 그 때부터 철도 자기를 띠어 서로 끌어당기게 됩니다. 자석에 잘 붙는 물체를 '강자성체' 라고 부르는데 철과 니켈, 코발트 등이 강자성체에 속합니다.(출처 : 한국전기연구원 - 전기의 이해 > 철커덕 자석> 한국전기연구원 어린이)
철은 자석에 닿기 전에는 무질서하게 자기가 배치되어 있다가 자석을 갖다 대면 질서 반듯하게 줄을 서면서 자성을 가지게 되고 그로 인해서 자석에 붙는 것입니다.
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.
자석에 철이 붙는 이유는 철과 같은 일부 금속들이 강자성 물질이기 때문입니다. 강자성 물질은 외부 자기장에 노출될 때 그 물질 내의 미세한 자기 도메인들이 외부 자기장의 방향으로 정렬되어 강력한 자기적 성질을 나타냅니다. 이로 인해 자석과 강자성 물질 사이에 강한 인력이 작용하게 됩니다.
반면, 나무나 돌과 같은 비금속 물질은 강자성이 아니며, 대부분의 경우 비자성 물질입니다. 비자성 물질은 자기장에 노출되어도 그들의 원자 내 전자들이 자기장의 방향으로 정렬되지 않으므로, 자기장을 느끼거나 이에 반응하여 자기적 성질을 나타내지 않습니다. 따라서, 자석이 나무나 돌에 붙지 않는 이유는 그러한 물질들이 자기장에 반응하여 자기적 성질을 나타내지 않기 때문입니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
자석 속에는 작은 자석들이 일정하게 배열되어 있어 자기를 띱니다. 자석을 철에 가까이 가져가면 무질서했던 철 속의 자기들이 반듯하게 줄을 섭니다. 그 때부터 철도 자기를 띠어 서로 끌어당기게 됩니다
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
자석이 철에 붙는 이유는 철 자체가 자성을 가지고 있기 때문입니다. 자석은 주변에 자기장을 만들고, 이 자기장은 다른 물체의 자성을 유도합니다. 철은 강하게 유도되는 자성체이기 때문에 자석에 붙는 것입니다. 반면, 나무와 돌은 자성이 거의 없거나 전혀 없기 때문에 자석에 붙지 않습니다. 나무는 주로 비금속 원소로 구성되어 있으며, 돌은 다양한 물질로 구성되어 있지만 대부분 자성이 없는 물질입니다. 따라서 자석은 철뿐만 아니라 니켈, 코발트, 강철과 같은 다른 강자성체도 끌어당길 수 있습니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
자석은 철뿐만 아니라 다른 물질들도 붙일 수 있지만, 철은 자석과 가장 강한 상호작용을 보이기 때문에 흔히 자석에 붙는다고 알려져 있습니다. 자석은 전자의 스핀 방향에 의해 생성되는데, 철은 다른 물질들보다 자기 스핀이 더 잘 정렬되어 있어 자석과의 상호작용이 강합니다.
나무나 돌은 철보다 자기 스핀이 약하기 때문에 자석과의 상호작용이 약해 붙지 않습니다.
