전류가 만드는 자기장 (앙페르 법칙)
Ampère's law
전류가 흐르는 전선 둘레에는 어떤 모양의 자기장이 생길까요?
무슨 일이 일어났나
전류가 흐르는 곧은 전선 둘레에는 전선을 가운데 둔 동심원 모양의 자기장이 생기고, 오른손 엄지를 전류 방향으로 두면 나머지 손가락이 감기는 쪽이 자기장 방향입니다.
앙페르 법칙으로 구하면, 긴 곧은 전선에서 r 떨어진 곳의 자기장은 B = μ₀I ÷ (2πr) — 전류에 비례하고 거리에 반비례합니다.
시뮬레이터에서 5 A 전선의 5 cm 는 20.0 µT, 10 cm 는 10.0 µT 이고, 전류를 10 A 로 올리면 5 cm 에서 40.0 µT 입니다.
나란한 두 전선에 같은 방향 전류가 흐르면 서로 끌어당기고 반대면 밀어냅니다(MagLab) — 1 m 떨어진 두 전선에 1 A 씩 흐를 때 1 m 마다 2×10⁻⁷ N 인 이 힘이 옛 암페어의 정의였고(BIPM), 시뮬레이터에서도 −200 nN(끌어당김)입니다.
💡 생활 속 예시
- 이어폰 속 가는 전선 코일에 소리 신호 전류가 흐르면 둘레에 자기장이 생기고, 이 자기장이 작은 자석과 밀고 당기며 소리를 냅니다.
- 멀티탭 전원선처럼 두 가닥이 붙어 있는 전선은 갈 때와 올 때 전류 방향이 반대라, 둘레에 생기는 자기장이 서로 거의 지워집니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
같은 방향으로 전류가 흐르는 두 전선은 같은 종류의 전하처럼 서로 밀어낸다.
앙페르가 1820 년에 보인 대로, 나란한 두 전선은 전류가 같은 방향이면 서로 끌어당기고 반대 방향이면 밀어냅니다. 출처
누가 왜 찾았나
1820 년 앙페르(1775–1836)는 외르스테드가 전류로 나침반 바늘을 움직였다는 소식을 듣고 일주일도 안 돼 실험을 시작해, 나란한 두 전선이 전류 방향에 따라 끌고 미는 것을 보였습니다. 1822 년 그는 자기장과 그 원천인 전류 사이의 기본 법칙을 세웠고, 1827 년 『전기 역학 현상의 수학적 이론에 관한 논문』을 펴냈습니다. 전류의 단위 암페어는 그의 이름에서 따왔습니다.
확인된 값
- 앙페르가 외르스테드 소식을 듣고 일주일도 안 돼 실험을 시작한 해
- 1820 출처
- 전류가 같은 방향으로 흐르는 나란한 두 전선은 서로 끌어당긴다 (반대 방향이면 밀어냄)
- same direction attract 출처
- 앙페르가 자기장과 그 원천인 전류 사이의 기본 법칙을 세운 해
- 1822 출처
- 앙페르의 책 『전기 역학 현상의 수학적 이론에 관한 논문』 (1827)
- 1827 출처
- 앙페르가 태어난 해 (1775-01-22)
- 1775 출처
- 앙페르가 세상을 떠난 해
- 1836 출처
- 비오–사바르 법칙이 나온 해 (전류에서 떨어진 곳의 자기장 계산)
- 1820 출처
- 진공의 투자율 μ₀ (CODATA)
- 0.00000125663706127 N/A² 출처
- 옛(1948 승인) 암페어 정의 — 1 m 떨어진 나란한 두 도선 사이 힘 2×10⁻⁷ N/m
- 2e-7 N/m 출처
- 전류 단위 암페어 — 국제 전기 회의가 앙페르 이름을 붙임
- ampere 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 전자기와 양자 · 전자기적 상호작용 [12전자01-03]
- 잉글랜드 · KS4 Physics: Magnetism and electromagnetism
- 일본 · 高等学校 物理 (3) 電気と磁気
출처
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/pioneers/andre-marie-ampere/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1820-1829/(확인 2026-11-12)
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0(확인 2026-11-12)
- https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9-EN.pdf(확인 2026-11-12)
이어서 보기
같은 단원 · 자기와 전자석
- 개념전기로 켜고 끄는 자석 (전자석)
- 개념자기장이 전류를 옆으로 밀어 생기는 전압 (홀 효과)
- 개념자기장 속 전하가 받는 힘 (로런츠 힘)
- 개념자석에 붙는 물질과 안 붙는 물질 (강자성체 · 상자성체 · 반자성체)
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