자기장 속 전하가 받는 힘 (로런츠 힘)

Lorentz force

자기장 속을 날아가는 전자는 왜 곧게 가지 못하고 휘어질까요?

무슨 일이 일어났나

로런츠 힘은 자기장 속을 움직이는 전하가 받는 힘으로, 그 방향은 움직이는 방향과 자기장 방향 모두에 직각입니다(MagLab).

힘의 크기는 F = qvB — 전하 · 빠르기 · 자기장에 비례하고, 멈춰 있는 전하는 이 힘을 받지 않습니다.

힘이 늘 움직임에 직각이라 빠르기는 그대로이고 방향만 바뀌어 전자는 원을 그립니다 — 시뮬레이터에서 1 keV 전자(1.87×10⁷ m/s)는 1 mT 에서 3.00 fN 을 받으며 반지름 107 mm 를 35.8 ns 에 한 바퀴 돕니다.

같은 1 keV 라도 양성자는 훨씬 무거워 같은 자기장에서 반지름 4.57 m 로 크게 돌고, 전하의 부호가 반대라 반대쪽으로 휩니다.

전선 속을 흐르는 전류(움직이는 전하)도 같은 힘을 받아, 전류를 거꾸로 흘리면 전선이 반대쪽으로 밀립니다(MagLab).

📸 진짜 모습

진공 탱크 속 지구 모형의 코일이 만든 자기장에 이온 흐름을 쏘자, 모형 둘레에 빛나는 플라스마 띠가 생겼습니다. — 진공 탱크 속 지구 모형의 코일이 만든 자기장에 이온 흐름을 쏘자, 모형 둘레에 빛나는 플라스마 띠가 생겼습니다.
출처: NASA/GRC · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗

💡 생활 속 예시

옛날 브라운관 TV 는 자기장으로 전자 빔을 휘어 화면 곳곳을 비췄기 때문에, 화면 가까이 자석을 대면 그림이 일그러졌습니다.
선풍기 · 전기 자전거 속 전동기가 도는 것도, 자기장 속 전선을 흐르는 전류가 이 힘을 받아 밀리기 때문입니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

자석 가까이 두기만 하면 멈춰 있는 전하도 자기력을 받는다.
로런츠 힘은 자기장 속을 «움직이는» 전하가 받는 힘입니다(MagLab) — 빠르기가 0 이면 F = qvB 도 0 입니다. 출처

누가 왜 찾았나

네덜란드의 이론 물리학자 헨드릭 로런츠(1853~1928)는 1892 년 맥스웰의 전자기 이론을 넓히고 고쳐 자신의 «전자 이론» 을 세웠습니다. 자기장 속을 움직이는 전하가 받는 이 힘에는 그의 이름이 붙었습니다.

확인된 값

인명 표기 — 표준국어대사전은 «로런츠» (Lorentz, Hendrik Antoon): 로런츠 출처
로런츠 — 네덜란드 이론 물리학자 (1853~1928): 1853–1928 출처
이 힘은 네덜란드 물리학자 헨드릭 로런츠의 이름을 땄다: Hendrik Lorentz 출처
자기장 속을 움직이는 전하는 힘을 받는다: force on a moving charge 출처
그 힘은 움직임 방향과 자기장 방향 모두에 직각: perpendicular 출처
전류를 거꾸로 흘리면 도선 진자가 반대쪽으로 밀린다: reversed current, opposite push 출처
로런츠가 맥스웰 전자기 이론을 넓혀 «전자 이론» 을 세운 해: 1892 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 전자기와 양자 · 전자기적 상호작용 [12전자01-04]
한국 2022 · 과학(중학교) · 전기와 자기 [9과14-04]
일본 · 高等学校物理 (3) 電気と磁気

출처

https://stdict.korean.go.kr/search/searchResult.do?pageSize=10&searchKeyword=%EB%A1%9C%EB%9F%B0%EC%B8%A0(확인 2026-11-12)
https://nationalmaglab.org/magnet-academy/watch-play/interactive-tutorials/lorentz-force/(확인 2026-11-12)
https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1890-1899/(확인 2026-11-12)

이어서 보기

전기로 켜고 끄는 자석 (전자석)
자기장이 전류를 옆으로 밀어 생기는 전압 (홀 효과)

같은 단원 · 자기와 전자석

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