[원형전류의 자기장]
전류가 흐르는 원형 도선 주위에 철 가루를 뿌렸을 때 원형 도선 주위의 자기장 모양은 아래 그림의 (가)와 같다.
따라서 원형 도선 주위에 나침반을 놓으면 나침반 자침의 N극이 그림 (나)와 같이 된다. 원형 전류에 의한 자기장의 방향은 오른손 엄지손가락이 전류의 방향을 향하게 하면 나머지 네 손가락을 감아쥐는 방향이다. 원형 전류에 의한 자기장의 방향은 중심에서는 원형 도선이 만드는 평면에 수직이다.
원형 전류의 중심에서 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례하고 도선이 만드는 원의 반지름에 반비례한다.
[솔레노이드의 자기장]
솔레노이드에 전류가 흐르면 아래 그림의 (가)와 같이 솔레노이드 내부에서는 축에 나란하고 균일한 자기장이 형성된다. 솔레노이드가 만드는 자기장은 막대 자석이 만드는 자기장과 같은 모양이다.
솔레노이드 내부에서 자기장의 방향은 위 그림 (나)와 같이 오른손 네 손가락을 전류의 방향으로 감아쥘 때 엄지손가락이 가리키는 방향이다. 솔레노이드 내부에서 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례하고 단위 길이당 도선의 감은 수에 비례한다.
[전류에 의한 자기장의 이용]
솔레노이드는 원형 전류를 여러 번 겹쳐서 만들기 때문에 내부에서 강한 자기장을 만들 수 있다. 솔레노이드 내부에 철심을 넣고 전류를 흘려 주면 더욱 강한 자기장을 만들수 있는데, 이렇게 만들어진 자석이 전자석이다. 전자석은 영구 자석과는 다르게 전류가 흐를 때에만 자석이 되며, 전류의 세기를 변화시켜 자기장의 세기를 조절할 수 있다. 이러한 성질을 가진 전자석은 실생활에 다양하게 활용된다.
(가) (나)
그림 (가)와 같이 무거운 물체를 이동할 때 사용하는 전자석 기중기와 그림 (나)와 같이 의료 장비 중 하나인 자기공명 영상 장치(MRI) 등은 전자석을 활용하여 강한 자기장을 만들어 낸다.
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