로렌츠 힘

 

힘이란 두 물체사이의 상호작용을 말합니다. 두 물체가 상호작용하는 것을 보고 우리는 뭔가가 작용하고 있다고 판단하게 되고, 그것을 힘이라고 합니다. 이 힘의 작용 결과로 변화가 발생합니다. 변화에는 모양변화와 운동상태의 변화가 있습니다.   이 힘이 작용하여 변화가 생기는 과정에서 에너지의 이동이 발생합니다. 모양이 변하는 경우 탄성에너지, 속력이 변하는 경우 운동에너지, 위치가 변하는 경우 위치에너지 .....

 

정리하면,

두 물체의 상호작용  => 힘 => 상태, 모양 변화 => 일 => 에너지 변화

 

로렌츠 힘이라고 부르는 자기력도 역시 힘입니다. 그렇다면 자기력은 무엇과 무엇의 상호작용일까요?

자기장을 만드는 물체와 자기장을 만드는 물체 사이의 상호작용을 의미합니다.

 

자기장을 만드는 가장 기본 입자는 운동하는 전하입니다.

원자의 경우 전자가 원운동을 하고 있기 때문에 자기장이 형성됩니다. 따라서 원자 한개도 조그만 자석이 됩니다. 이러한 원자들이 만드는 자기장이 모두 같은 방향으로 배열되어 있으면, 그 물질 전체는 자기장이 합성되어 강력한 자기장을 만드는 자석이 되는 것입니다.

또한 도선에 전류가 흐르는 경우도 전하가 움직이는 것에 해당합니다. /따라서 도선의 주위에도 역시 자기장이 생깁니다.

 

정리해서,

자기장을 만드는 것들 => 움직이는 전하, 자석, 전류

 

자기력 = 자기장(을 만드는 물질)과 자기장(을 만드는 물질) 사이의 상호작용

 

  - 자석과 자석 사이

  - (자석이 만드는)자기장 속에서 움직이는 점전하

  - (자석이 만드는)자기장 속에서 전류가 흐르는 도선

  - 나란한 두 (전류가 흐르는) 도선

  - 전류가 흐르는 도선 옆을 움직이는 점전하

 

  등등

 

 

어떻게든, 자기장을 만드는 두 물질이 같은 공간에서 만나는 서로 상호작용을 하게됩니다.

 

이때 자기장 속에서 움직이는 전하가 받는 힘을 로렌츠 힘이라고 합니다.

 

자기장(B)속에서 속력(v)로 움직이는 전하(전하량 q)가 받는 로렌츠 힘의 크기는

 

      F = Bvq

 

입니다.