자석의 힘이 미치는 공간 (자기장과 자기력선)
Magnets and magnetic fields
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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