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자석의 힘이 미치는 공간 (자기장과 자기력선)
자석은 닿지도 않은 클립을 어떻게 끌어당길까요?
무슨 일이 일어났나
자기장은 자석 둘레에서 다른 자석이나 쇠붙이에 힘이 미치는 공간이고, 자석이 끌고 미는 것은 이 자기장 때문입니다(MagLab).
자기력선은 N 극에서 나와 S 극으로 들어가고 자석 속을 지나 다시 N 극으로 이어지는 닫힌 고리이며, 선이 촘촘할수록 자기장이 셉니다.
시뮬레이터에서 5 cm 막대자석의 가운데에서 축을 따라 2.5 cm(극 바로 앞)는 39.7 mT, 5 cm 는 2.49 mT, 10 cm 는 223 µT, 20 cm 는 25.7 µT 입니다.
지구도 큰 자석이라(길버트, 1600) 땅 위 지구 자기장은 대략 25 000~65 000 nT(0.25~0.65 가우스)입니다(NOAA) — 시뮬레이터 자석의 20 cm 자리와 비슷한 세기입니다.
자기장 세기(자기 선속 밀도)의 SI 단위는 테슬라(T)이고, 1 T = 1 kg·s⁻²·A⁻¹ 입니다(BIPM).
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진1916 년에 만든 USGS 소장 막대 나침반 — 양 끝이 뾰족한 긴 강철 바늘이 자석으로 되어 있습니다.
출처: USGS / Justin Bongard · 퍼블릭 도메인 · USGS 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 냉장고 문에 붙인 자석 메모꽂이는 철판으로 된 문을 끌어당기는 자기장으로 종이를 붙잡아 둡니다.
- 등산할 때 쓰는 나침반 바늘은 지구 자기장을 따라 북쪽을 가리키지만, 자석을 가까이 가져가면 바늘이 엉뚱한 쪽으로 돌아갑니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
지구 자기장의 세기는 어디서나 같다.
NOAA 는 땅 위 지구 자기장 세기가 곳에 따라 대략 25 000~65 000 nT 사이라고 적습니다 — 곳에 따라 두 배 넘게 차이 납니다. 출처
누가 왜 찾았나
전해 오는 이야기로는 기원전 600 년 무렵 그리스의 탈레스가 자철석이 철을 끌어당기는 것을 적었습니다. 1086 년 중국의 심괄은 항해에 나침반을 쓴다고 적었고, 1600 년 영국의 길버트는 『자석에 대하여(De Magnete)』에서 지구가 큰 자석이라고 밝혔습니다.
확인된 값
- 탈레스가 자철석(lodestone)이 철을 끄는 것을 적은 때 (기원전 600 년)
- 600 BC 출처
- 자철석만이 뚜렷한 남북 극성을 가진다
- north-south polarity 출처
- 심괄(沈括)이 항해에 나침반을 쓴다고 적은 해
- 1086 출처
- 길버트가 『자석에 대하여(De Magnete)』 에서 «지구는 큰 자석» 이라고 밝힌 해
- 1600 출처
- 자석이 끌고 미는 까닭 — 자석 둘레의 자기장
- magnetic field 출처
- 지구 자기장 세기 범위 (NOAA NCEI: 대략 25 000–65 000 nT = 0.25–0.65 G)
- 25000–65000 nT 출처
- 지구 표면에서 흔한 세기 (USGS: 보통 30 000–60 000 nT)
- 30000–60000 nT 출처
- 자기 선속 밀도(자기장 세기)의 SI 단위 테슬라 T = kg s⁻² A⁻¹
- T 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(초등) · 자석의 이용 [4과09-01]
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 전기와 자기
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Magnetism
- 호주 v9 · AC9S4U03
- 일본 · 小学校 第3学年 A (4) 磁石の性質
출처
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/museum/lodestone-600-bc/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/600-bc-1599/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/pioneers/william-gilbert/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/plan-a-lesson/magnet-exploration/(확인 2026-11-12)
- https://www.ncei.noaa.gov/products/geomagnetism-frequently-asked-questions(확인 2026-11-12)
- https://www.usgs.gov/programs/geomagnetism/introduction-geomagnetism(확인 2026-11-12)
- https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9-EN.pdf(확인 2026-11-12)
이어서 보기
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